工程材料与成型技术基础基本第十二章　机械零件的失效分析与表面处理.ppt

17360kb 第十二章　机械零件的失效分析与表面处理 第一节　机械零件的失效分析 第二节　材料的表面处理 17360kb 第一节　机械零件的失效分析 一、零件的失效形式 二、失效分析 表12-1　零件的主要失效形式 表12-1　零件的主要失效形式 17360kc 二、失效分析 (1)零件使用现场调查　了解零件的工作环境和失效经过，记录零件的使用寿命和损坏情况，观察相关零件的受损情况，收集并保存失效零件残体供分析用。(2)零件用材和成形与制造工艺调查　复查零件材料的化学成分和原材料质量，详细了解零件的成形工艺(毛坯制造)、机械加工、热处理等工艺和操作过程。(3)失效零件本身的检测分析　对失效零件进行损伤处的外观分析(了解零件的损伤种类，寻找损伤的起源，观察损伤部位的表面粗糙度和几何形状等)，并取样进行断口分析、金相分析、力学性能测试等，还要分析在失效零件上收集到的腐蚀产物的成分、磨屑的成分等，必要时还要进行无损探伤、断裂力学分析等。 17360kc 第二节　材料的表面处理 一、表面处理的意义二、表面处理方法与分类三、表面预处理四、常用表面强化性处理方法五、常用表面防护性处理方法 17360kc 三、表面预处理 表12-2　常用碱性除油工艺 17360kc 四、常用表面强化性处理方法 1.热喷涂(1)热喷涂的原理　热喷涂的基本原理是将喷涂材料加热熔化，以高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以一定的速度喷射到事先准备好的工件表面上，形成涂层。(2)热喷涂分类　根据热源不同，热喷涂可分为四类：火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂及爆炸喷涂四种。(3)热喷涂材料　喷涂材料的外形有线材和粉末两大类。(4)涂层设计与应用　依据对零件的失效分析、基体材料和工作条件选用喷涂材料的种类和喷涂层的厚度。 17360kc 四、常用表面强化性处理方法 2.堆焊与喷焊(1)堆焊　用传统的电焊方法，将合金丝或焊条熔化堆结在工件表面上所形成的冶金结合层方法。(2)喷焊　喷焊是采用气体火焰或等离子焰将自熔性粉末熔化或半熔化后，高速度喷射到经预热的工件表面，继续加热使合金熔化后，经冷凝形成涂层的方法。3.电火花表面强化4.气相沉积 17360kc 四、常用表面强化性处理方法 (1)化学气相沉积　化学气相沉积(chemical vapor deposition，简称CVD)，是通过含有构成薄膜元素的挥发性化合物与其他气相物质进行化学反应，产生非挥发性固态物质并以原子态沉积在材料表面形成覆盖层的表面处理方法。 17360kc 四、常用表面强化性处理方法 图12-1　化学气相沉积TiC装置示意图1—进气系统　2—工件　3、4—加热炉体　5—排气管　6—机械泵7—废气处理系统　8—加热炉电源及测温仪表　9—卡具 (2)物理气相沉积　物理气相沉积(physical vapor deposition，简称PVD)，是在低压气氛中通过物理过程(例如蒸发与淀积，或等离子与固体材料表面相互作用)， 17360kc 四、常用表面强化性处理方法 在基材表面形成薄膜覆盖。 图12-2　真空蒸镀装置示意图