机械零件的失效分析思路与基本知识介绍.pptxVIP

机械零件的失效分析思路与基本知识介绍;2;; 我国于1980年在中国机械工程学会材料分会内成立了失效分析委员会，每二年组织一次全国性的机械行业失效分析学术交流会,组织全国性的失效分析工作。自1983年起，将失效分析课程列为工科院校材料科学与工程类专业的必修课程，清华大学、浙江大学则列为机械类或工科类学生的选修课和研究生课程。1998年成立我国机械工程学会失效分析学会（二级独立学会）。如今，失效分析已对提高产品质量和可靠性，改进设计与工艺，新材料的发展，进行事故仲裁，完善技术标准和提高经济效益等方面起着作用。;是指进入商品流通领域后发生故障的零件;;7;8;9;10;失效分析故障树法;12;13;14;案例: 哥伦比亚失事飞机的调查：;-- 简便、迅速、试样尺寸不受限制、不必破坏断裂零件、观察范围大;-- 能观察与分析破断全貌、裂???和零件形状的关系、断口与变形方向的关系、断口与受力状态（主应力与切应力）的关系；-- 能够初步判断断裂起源位置、断裂性质与原因；-- 缩小进一步分析研究的范围，可为进一步分析取样部位和数量的确定提供线索和依据。;17;18;19; 断口分析是断裂失效分析中相当关键及重要的一步。因为断口总是忠实地记录着断裂的原因，过程和瞬间的状况。因此断口分析是整个断裂失效分析的重要组成部分和必不可少的步骤。;21;22;23;钢板;脆性断裂的主要特征;;疲劳裂纹的形成示意图;1.它可能在名义应力远低于材料的屈 服强度，甚至弹性极限以下发生； 2.它对材料缺陷、零件形状、表面状 态和环境条件等因素都非常密感。 3.它属脆性断裂，直至零件突然断裂 前，都没有明显的宏观塑性变形，不 易被察觉。;29;30; 对材质的冶金质量分析.它包括化学成份，力学性能，物理性能，金相组织及材料缺陷及无损检测等。对这些项目的分析并不一定同时进行，根据对失效情况的初步判断，可首先进行其中的一项或几项。在进行这些项目分析时，取样也是非常关键的一步，最好在外观检查及断口分析之后在能反映失效特征处取样。; 金相分析是研究材料内部组织和缺陷的主要方法之一，它在材料研究中占有重要的地位。利用金相显微镜将试样放大100~1500倍来研究材料内部组织的方法称为金相显微分析法，是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。显微分析可以研究材料内部的组织与其化学成分的关系；可以确定各类材料经不同加工及热处理后的显微组织；可以判别材料质量的优劣，如金属材料中诸如氧化物、硫化物等各种非金属夹杂物在显微组织中的大小、数量、分布情况及晶粒度的大小等。?;2017/12/16;;2017/12/16; 在代金相显微分析中，使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。;对策：在还原性或保护性气氛中完成零件的热处理 影响因素：加热介质（O2、CO2及水蒸气是氧化脱碳性强的气体） 危害：是造成淬火软点和开裂的根源;;是金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形，压痕或划痕的能力，是 衡量金属软硬程度的一种性能指标;常用布、洛、维硬度的优势及局限;41;2017/12/16; 磁粉探伤（MT）;2017/12/16;2017/12/16;2017/12/16;2017/12/16;2017/12/16; 可以获得缺陷的直观图像，定性准确，对长度、宽度尺寸的定量也比较准；?　　 ?对体积型缺陷（气孔、夹渣、烧穿、咬边、焊瘤、凹坑等）检出率很高，对 面积型缺陷（未焊透、裂纹等）， 如果照相角???不适当，容易漏检；?　　 被检工件的厚度与检验灵敏度有关；?　　 适宜检验对接焊缝，不适宜检验角 焊缝以及板材、棒材、锻件等； 设备贵,检测成本高,检测速度慢?　　?　　 具有辐射生物效应，??对人体健 康有一定伤害 检测结果有直接记录，可长期保存； 　　;2017/12/16;2017/12/16;2017/12/16;53;54;56;热处理淬火裂纹;残余应力; 钢件的淬火变形和裂纹基本上都是由淬火时在钢件中产生的内应力引起的.内应力包括:热应力及组织应力;裂纹类型;61;裂纹起源的一般规律： 通常起源于零件的应力集中处，或在各种工艺过程中所造成的材料缺陷处。当出现多条裂纹时，应找出主裂纹，裂纹源则在主裂纹源头。 由应力集中引起的裂纹一般起源于深刀痕、刮伤、园角、台阶…处。 由材料缺陷引起的裂纹一般起源于材料的折叠、偏析、夹杂物、缺陷组织…处。;63;64; 5. 失效分析在汽车领域中的作用;66