金属材料失效分析基础与应用

本书是根据高职职业教育材料类专业的教学计划和“金属材料失效分析”课程教学大纲编写的。全书共分6个单元，内容包括概论、金属零件失效基础知识、断裂失效分析、表面损伤失效分析、金属构件加工缺陷与失效、典型构件失效分析案例等。

前言
第一单元概论1
模块一失效与失效分析1
模块二失效分析的意义与任务7
模块三失效分析的思路方法和基本
程序14
模块四失效分析的发展历史、现状
与发展趋势24
综合训练29
第二单元金属零件失效基础知识30
模块一材料力学性能与失效分析30
模块二应力集中与失效分析36
模块三残余应力与失效分析43
模块四环境作用与失效分析53
模块五失效分析常用的检测技术61
综合训练68
第三单元断裂失效分析69
模块一金属断裂的分类69
模块二断口分析71

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　　3.磨损失效的预防措施
　　（1）改进结构设计及制造工艺 正确的摩擦副结构设计是减少磨损和提高耐磨性的重要条件。为此，设计结构要有利于摩擦副之间表面保持膜的形成和恢复、压力的均匀分布、摩擦热的扩散和磨屑的排出，以及防止外界磨料、灰尘的进入等。
　　制造工艺直接影响产品的质量，某些经过实践考验的老产品又出现成批报废的现象，这往往属于生产工艺控制不严造成的质量事故，如加工制造出现的尺寸偏差、表面粗糙度值不符合要求、热处理组织不当、残余应力过大及装配质量差等。
　　（2）改进使用条件使用不当往往是造成磨损的重要原因。在使用润滑剂的情况下，润滑冷却条件不好很容易造成磨损。其原因主要有油路堵塞、漏油、润滑剂变质等。此外，使用过程中如出现超速、超载、超温、振动过大等均会加剧磨损。例如，正常情况下轴在滑动轴承中运转，是一种流体润滑情况，轴颈和轴承之间被一层油膜隔开，这时其摩擦和磨损是很小的。但当机器起动或停转，换向以及载荷运转不稳定时，或者润滑条件不好，轴和轴承之间就不可避免地发生局部的直接接触，处于边界摩擦或干摩擦的工作状态，这时轴承易产生黏着磨损。为此，应提供优良的机械设备工作环境。要尽可能地改善机械设备在高温、重载、摩擦、振动、高速等不良工况下的长时间连续作业情况，减少空气中粉尘颗粒和水汽等对金属材料的入侵，防止各种酸碱性化学物质的浸入，为机械设备提供优良的工作环境，防止金属材料的磨损失效，增强其使用性。另外还要本着经济可行的原则，及时对金属材料进行润滑和保养，适时对其进行维修，保证金属材料的可靠性，延长机械设备的使用寿命。
　　（3）工艺措施工艺的问题可以分为冶炼铸造和热处理两个方面。冶炼的成分控制、夹杂物和气体含量都影响材料的性能，如韧性、强度，这些性能在某些条件下与零件的耐磨性有密切的关系。热处理工艺决定了零件的最终组织，而多种多样的工况条件要求不同的组织。因此，要提高零件耐磨性，都要选择最合适的热处理工艺。