07370210+材料失效分析.doc

07370210+材料失效分析材料失效分析 PAGE / NUMPAGES材料失效分析 材料失效分析 Failure Analysis 课程编号：学 分： 2分 学 时： 32 学时 （其中：讲课： 32 实验： 0 学时） 先修课程：《材料科学基础》、《金属材料学》、《材料力学性能》、《材料组织控制原理》 适用专业： 金属材料工程、复合材料工程 教 材：《失效分析 - 基础与应用》孙智 等编著，机械工业出版社、 2005 年 开课学院： 材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务： 《失效分析》 是材料学各专业特别是金属材料工程专业的一门专业选修课，  3 月； 主要 介绍失效及失效分析基本概念，失效分析基本步骤、分析思路及主要实验方法，介绍断口分析和裂纹分析等失效基本技能，各种失效形式的宏观及微观特征及分析方法，典型失效案例分析等。目的是让学生在了解失效分析基本步骤和分析思路基础上，能正确有效地应用各种实验技术和方法，掌握失效分析的基本技能，综合地运用已学过的基本专业理论和知识，准确地判断机械零件失效的性质和原因，并提出有效的改进和预防措施、以提高产品的质量、促进科技发展。学习本课程对金属材料工程专业，特别是国家特色专业的毕业生就业、参与经济建设，提高学生分析问题和解决实际问题的能力，科学研究具有实际指导意义。 二、课程的内容及要求 （一）失效及失效分析的概念 1、教学内容 （1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务； （2）失效及失效分析的定义，失效分析的意义和重要性； （3）机械产品失效的分类； （4）失效分析的工作内容； 2、基本要求 （1）了解本课程的性质、研究对象与方法、任务； （2）了解失效分析基本概念、意义和重要性； （3）掌握本课程的机械产品失效及失效的分类； （4）了解失效分析的工作内容； （二）失效分析的基本程序和思路 1、教学内容 1）失效分析的实施步骤和程序 2）失效分析常用分析思路 2、基本要求 1）了解失效分析的实施步骤和程序； 2）掌握残骸分析法、特性因素图法、失效树法等常用的分析思路。 （三）失效分析的主要方法和选择 1、教学内容 1）成分分析方法及其比较； 2）应力分析方法及其比较； 3）材料结构分析和组织分析方法及其比较； 4）无损检测分析及其比较； 5）腐蚀磨损和环境分析方法及其比较。 2、基本要求 1）了解各种成分分析方法的优缺点，材料成分与失效； 2）了解应力分析方法优缺点，零件结构、应力集中与失效； 3）了解材料结构和组织分析方法优缺点及其分析项目，材料的组织与失效； 4）了解无损检测分析方法优缺点及其选用； 5）了解有关腐蚀、磨损和环境介质分析方法及其选用。 （四）失效分析的基本技能 1、教学内容 1）断口分析技术 2）裂纹分析技术 2、基本要求 1）了解主断口的确定、断口的截取和保护等方法，掌握断口宏观分析的技术方法，如断口分析的依据、断口类型与性质的判断，寻找断裂源等； 2）了解裂纹的分类，掌握主裂纹的判断及裂纹宏观和微观分析方法和内容，如裂纹的起始位置、宏观外形及其走向的分析方法。 （五）失效形式的判断与分析 1、教学内容 1）韧性断裂的分析与判断； 2）脆性断裂的特征与判断； 3）应力腐蚀和氢脆断裂的特征和判断； 4）疲劳断裂的特征和判断。 2、基本要求 1）掌握韧性断裂的宏、 微观特征和判断，对造成韧性断裂的载荷性质的判断； 2）掌握脆性断裂的宏、 微观特征和判断， 对脆性断裂起点及载荷性质的判断； 3）掌握应力腐蚀和氢脆断裂的宏观、微观特征和判断及其比较； 4）掌握疲劳断裂的宏观、微观特征和判断，疲劳源位置、载荷类型及其疲劳断裂原因的判断。 5）掌握低周疲劳、腐蚀疲劳、热疲劳、微动疲劳等的特征和判断； （六）失效案例分析 三、课程学时分配： 章 节 讲 课 实 验 上 机 一、失效及失效分析的概念 4 二、失效分析基本程序和思路 6 三、失效分析的主要方法 6 四、失效分析的基本技能 6 五、失效形式的判断与分析 6 六、失效案例分析 4 四、大纲说明 1、采用多媒体教学。 2、课程各章课堂教学课时可根据实际情况做适当调整。 3、每次课后布置一些思考题供学生理解教学内容。 五、参考书目 1、《失效分析基础》 钟群鹏、田永江 编，机械工业出版社、 1989 年 5 月； 2、《机械零件失效分析》刘瑞堂 编，哈尔滨工业大学出版社， 2003 年 9 月。 3、《金属构件失效分析》 廖景娱 主编 化学工业出版社 2003,8 4、《机械零件的失效分析》陈南平，顾守仁，沈万慈 主编，清华大学出版社， 1988； 5、吴望周 主编《化工设备断裂失效分析基础》东南大学出版社， 1991.9 6、（美）查利 R