失效分析技術屬于跨學科技術。對零部件進行失效分析,不但是提高產(chǎn)品質(zhì)量必需的技術,也是培養(yǎng)工程技術人員綜合利用多學科知識解決工程問題,提高自身學術水平的有效途徑。作為一門跨學科技術,也有需要讓學習者必須牢固掌握的基礎知識與基本技能。該書作者根據(jù)自身的實踐經(jīng)驗及對失效問題的理解,對失效分析技術中的基礎知識進行系統(tǒng)歸納,并盡可能詳細地介紹給讀者。
金屬材料零部件失效有多種類型,其中斷裂是讓設計者與使用者擔心的問題。在斷裂失效中,疲勞斷裂又是常見的斷裂類型。因此,該書將疲勞斷裂作為重點內(nèi)容論述,并將近年來發(fā)展的關于疲勞斷裂定量分析及疲勞圖的應用內(nèi)容盡作者所能介紹給讀者。書中設計了不同類型的練習題,目的是幫助讀者掌握失效分析技術的基礎知識與基本技能。
《金屬材料零部件失效分析基礎與應用》可作為高等院校材料科學與工程、機械設計與制造等專業(yè)學生作為失效分析課程的教材,也可作為其他專業(yè)學生學習或自學失效分析技術的教材或參考書,同時還可供從事金屬材料研究、金屬零部件設計與制備及對金屬零部件進行失效分析的工程技術人員作為參考資料使用。
第1章 緒論
1.1 失效出現(xiàn)的宏觀原因
1.2 失效分析的基本方法
1.2.1 常規(guī)分析方法
1.2.2 系統(tǒng)分析方法
1.3 失效分析的主要目的與值得注意的兩種傾向
1.4 失效分析的進展
1.4.1 失效的定量分析技術
1.4.2 新材料的失效分析
1.4.3 失效分析專家系統(tǒng)
習題
參考文獻
第2章 失效分析基礎與基本性能
2.1 金屬材料典型力學性能試驗條件下的應力分布與斷裂過程
2.1.1 拉伸試驗金屬材料應力分布與斷裂特征
2.1.2 彎曲試驗金屬材料應力分布與斷裂特征
2.1.3 扭轉過載試驗金屬材料應力分布與斷裂特征
2.1.4 剪切過載試驗金屬材料應力分布與斷裂特征
2.1.5 沖擊試驗金屬材料斷裂過程
2.1.6 交變載荷應力分布特點與斷裂過程
2.1.7 實際零部件疲勞強度影響因素
2.2 應力集中與三向應力
2.3 殘余應力產(chǎn)生原理與分析方法
2.3.1 鋼在熱處理過程中的殘余應力
2.3.2 經(jīng)過表面技術處理后殘余應力
2.3.3 鑄造殘余應力
2.3.4 焊接殘余應力
2.4 斷口宏觀形貌分析方法
2.4.1 宏觀斷口分析的目的與意義
2.4.2 裂紋源與裂紋擴展方向的確定方法
2.4.3 圓柱形與片狀樣品拉伸過載斷裂斷口分析
2.4.4 圓柱樣品扭轉過載斷裂斷口分析
2.4.5 彎曲過載斷裂斷口
2.4.6 剪切過載斷裂斷口
2.4.7 沖擊過載斷裂斷口
2.5 斷口微觀形貌分祈方法
2.5.1 分析目的
2.5.2 掃描電鏡成像原理與典型用途
2.5.3 典型斷口微觀形貌
2.6 斷口宏觀形貌與斷口微觀形貌間的關系
2.6.1 韌性材料拉伸斷裂宏觀與微觀斷口
2.6.2 脆性材料拉伸斷裂宏觀與微觀斷口(螺旋道釘斷裂斷口)
2.6.3 韌性材料扭轉斷裂宏觀與微觀斷口
2.6.4 沖擊斷裂宏觀與微觀斷口
2.6.5 彎曲載荷作用下斷裂斷口宏觀形貌與微觀形貌
2.6.6 剪切斷裂宏觀斷口形貌與微觀斷口形貌
2.7 金相組織分析方法
2.7.1 分析目的
2.7.2 阿貝原理
2.7.3 利用阿貝原理分析金相組織
2.8 實際案例分析
2.8.1 案例1-車輛鉚釘非正常拉伸斷裂原因分析
2.8.2 案例2-絕緣鐵帽半拉力試驗斷裂原因分析
習題
參考文獻
第3章 疲勞失效
3.1 疲勞斷口形成過程與形貌分析
3.1.1 疲勞斷口形成與斷口宏觀形貌特征
3.1.2 宏觀形貌對失效原因提供的信息
……
第4章 磨損失效
第5章 失效案例分析
附錄A 應力集中系數(shù)圖與表
附錄B 材料性能數(shù)據(jù)
附錄C 大型構件不同位置疲勞條紋照片