材料失效分析论文

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失效分析报告范文

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产品失效的发展过程一般遵循“浴盆曲线”状,可以将其分为三个时期:
1、早期失效期,即产品使用初期,由于设计缺陷或者制造缺陷而导致明显的失效。

2、偶然失效期,在理想状况下,产品是不应出现“失效”现象的,而由于环境、操作方法、管理不善等原因导致的潜在缺陷,会在某一时期导致偶然的失效,该阶段称为偶然失效期。

3、磨损失效期,该阶段是产品在出现失效萌芽之后的曲线增长到最终失效期,,又称为损耗失效。

产品按照其失效发展过程分类对于可靠性工程来说是十分有用的。

失效分析论文的撰写

失效分析论文的撰写
失效分析论文的撰写
目录
• 引言 • 失效分析的基本概念 • 失效分析的论文结构 • 失效分析的写作技巧 • 失效分析论文的评审和修改 • 实例分析
01 引言
失效分析的意义
失效分析是产品质量控制的重要手段 ,通过对产品失效的原因进行分析, 可以找出产品存在的问题,提高产品 的可靠性和稳定性。
失效分析对于预防类似失效的再次发 生、改进产品设计、生产工艺和原材 料选择等方面具有重要意义,有助于 提高产品的整体性能和寿命。
论文的目的和任务
论文的目的是通过对产品失效进行分析,找出失效原因,提出改进措施,提高产 品的可靠性和稳定性。
论文的任务包括:对失效产品进行检测、分析和实验,确定失效模式和机理,评 估失效的影响和后果,提出有效的改进措施和建议,为今后的产品设计和生产提 供参考和借鉴。
02 失效分析的基本概念
失效的定义和分类
实例三:材料失效分析
要点一
总结词
材料失效分析主要针对金属、塑料、陶瓷等材料的性能退 化和失效机理进行研究。
要点二
详细描述
材料失效分析涉及对材料的化学成分、微观结构、力学性 能等方面的检测和分析,通过观察材料的微观结构和性能 变化,找出失效原因和机理。常见的分析方法包括金相显 微镜观察、电子显微镜观察、X射线衍射分析等。材料失 效分析在工程领域中具有重要意义,对于提高材料性能、 延长使用寿命和保障安全性等方面具有重要作用。
失效原因分析
针对不同的失效模式,分析其产 生的原因,包括设计、材料、工 艺、环境等方面的因素。
预防和改进措施
根据失效原因分析的结果,提出 相应的预防和改进措施,以提高 产品或系统的可靠性和安全性。
03 失效分析的论文结构
引言部分

[论文]金属缠绕垫片失效形式及原因分析

[论文]金属缠绕垫片失效形式及原因分析

金属缠绕垫片失效形式及原因分析0金属缠绕垫片由V形或W形不锈钢带和非金属填充料叠合,螺旋卷绕,始末端点焊而成。

主要的密封部位是由金属缠绕带和非金属填料带,交替缠绕在一起形成的,其中,金属缠绕带的通用材料为304SS 不锈钢和316L/316SS 不锈钢,非金属填料带的通用材料为石墨(Graphite)和四氟乙烯(PTFE )。

具有良好的压缩-回弹性能,适用于温度、压力交变剧烈的密封部位,是管道、阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处的静密封元件。

广泛应用于石化、机械、电力、冶金、造船、医药、原子能和宇航等部门。

在我公司特别是热力系统也得到了广泛的应用,取得了良好的密封效果,但是,不到规定使用周期发生密封失效的现象也还是存在的。

本文结合笔者多年的工作实践,对金属缠绕垫片的失效形式和原因进行剖析,以期找出相应的应对措施。

01·金属缠绕垫片的失效形式。

金属缠绕垫片的失效主要有以下几种:0(1)金属缠绕垫片本身没有破损或者散卷,表面也没有明显的冲涮勾痕。

但是却受到过度挤压,失去弹性,回弹率为0。

0(2)金属缠绕垫受压正常,无散卷现象,但是表面有冲涮勾痕,覆盖在表面的柔性石墨等非金属填料被介质冲掉。

0(3)基本型金属缠绕垫出现破碎散卷现象。

0(4)增强型金属缠绕垫的增强圈断裂,使得金属缠绕垫出现散卷。

02·失效原因分析。

0我们知道,对于管道、换热器、阀门、塔槽等法兰连接处的静密封元件,当密封垫承受的预紧力(端面比压)小于密封介质的压力时,密封失效,发生泄漏;当垫片承受的预紧力(端面比压)大于密封介质的压力时,就能实现完全密封,泄漏为0。

所以密封的关键是始终使密封垫承受的预紧力不小于密封介质的压力,只要预紧力大于介质压力,就能实现良好的密封效果。

0金属缠绕垫片由于具有良好的压缩-回弹性能,广泛应用于热力管道及压力交变剧烈的密封部位,密封效果明显优于其他的密封垫。

其密封效果综合取决于缠绕金属自身的压缩性、回弹性以及密封填料的塑性变形。

材料失效分析绪论(2h)

材料失效分析绪论(2h)

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5/5/2019 邓文龙--《金属构件断裂分析与防护》 孙 智--《失效分-基础与应用》 窦照英--《承压设备失效分析与处理》 《化工设备事故分析与预防及应急处理技术实用手册》 《国外石油化工事故案例》 《化工事故案例分析与防范》 《石油化工企业事故案例剖析》 《锅炉压力容器爆炸事故案例剖析》 《化工爆炸事故案例》 《化工设备突发事故处理与分析预防技术规范实务全书》 《安全生产事故典型案例评析全集》
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3. 失效分析意义 1) 促进科学技术的发展
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例1:
19世纪中期,火车轴频发断裂,原因是疲劳。 疲劳的研究促进了断裂力学和材料强度学的发展。
例2:
二战期间,美国焊接结构“自由轮”在美国-冰 岛-英国航线上发生千余次断裂破坏事故,原因是碳
钢和低合金钢在低温出现脆性。低温脆性的研究促 进了低温材料的发展。
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2. 国内外失效分析现状
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1) 中国
◆ 1970后为失效分析的新时期
◆ 成立了中央部委失效分析研究中心、各类理化实验室及
试验研究中心、失效分析委员会…
◆ 重大失效事故: 国家组织攻关组或分析小组 一般失效事故: 单位委托专家分析
◆ 常举办全国性和地方性的失效分析学术活动
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5/5/2019 4、显微分析
观察裂纹形态及扩展方向。裂纹端部位于壳体两侧面内表面相交处,裂纹 上及其附近有大大小小的气孔,裂纹垂直于壳体边缘扩展。
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金相显微组织由白色的a固溶体+灰色的条状及小块状的Si晶体5+/黑5/色20细19

汽车零部件失效分析

汽车零部件失效分析

汽车零部件失效分析摘要:随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发,汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。

论文通过研究汽车零部件失效的类型,丧失功能的原因、特征和规律,提出相应的改进和预防措施,为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息,进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。

关键词:汽车零部件;失效模式;磨损1.汽车零部件失效的概述1.1汽车零部件失效的概念所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能,导致汽车技术状况变差,包括完全丧失原定功能,功能降低和严重损伤等,如果继续使用将会失去安全性和可靠性。

因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化,因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程,然后有针对性的采取改进措施,对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。

1.2汽车零部件失效的分类汽车零部件按失效模式分类可以分为:一是磨损,包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损,如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。

二是疲劳断裂,包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳,如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。

三是腐蚀,包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀,如湿式汽缸套外壁麻点。

四是变形,包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变,如曲轴弯曲、基础件变形等。

五是老化,如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。

失效模式是研究汽车零部件失效的关键,同一个零件可能同时存在集中失效模式。

2.汽车零部件失效的原因2.1设计制造方面的原因汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。

如汽车零部件的材料选择方面,我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC,而美国休斯通用公司为8HRC,日本小松为5HRC,远远不及国外汽车生产企业的标准要求。

如汽车零部件的设计方面,轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处,都会成为汽车零部件破坏的成因。

失效分析

失效分析
4.加强车钩零件及整套车钩的质量检查,认真执行技术监督制度
对车钩这类关系行车安全的关键部件,一定要加强产品质量检查,不放过一个不合格品。这一方而要求工厂质量检验部门对零件的化学成分、机械性能、尺寸等进行全面检验;另一方面部的技术监督和验收部门要认真把关,定期做拉吨试验。此外,在运用过程中,要定期检查,发现车钩零件有疲劳裂纹,铸造裂纹等应及时更换焊修或报废,以防止行车时发生失效事故。
参考文献
1林志明.常规武器的失效分析.中国机械工程学会第二次全国机械装备失效分析会议论文集1984;8~12
2许之昕.提高15号车钩铸造质量和互换性.机车车辆工艺1980;(3)11~18
3许之昕.提高15号车钩静拉破坏强度的研究.铁道学报1988;(3)105~709
4陶崇等.美苏货车车钩的发展途径.国外铁道车辆1987;(3)1~6
5宋忠明.关于车钩用钢.国外机车车辆工艺.1983;(4)1~15
6龚炎林等.水爆温度对铸钢的影响.机车车辆工艺1984;(6)1~8
7林华寿等.提高ZG25钢车钩的拉断强度.机车车辆工艺1984;(1)28~32
8孙智、江利、应鹏展.失效分析.基础与应用2005;(5)162~165
( 2 )显微疏松
钩舌的壁较厚,铸造时补缩不当很容易产生显微疏松。一些拉断吨位低的钩舌,经电子显微镜观察发现其断面组织均不致密,晶间有疏松。
( 3 )气孔
钩体的钩耳部位壁较厚,为了防止缩松,在钩耳型芯周围插有五根钉子,型芯用合脂砂制成,进窑烘烤后,钉子上常沾有合脂油烟,导致浇注后产生气孔。
钩舌内有合脂砂型芯,浇注后其四周被钢水包围,在芯头上虽有两个通气孔但与砂型芯头排气孔难以对准,形不成排气通道。钢水在浇注过程中,型芯中气体不能迅速排出而在钩舌内形成气孔。如果型芯烘烤不干,水份大于千分之二,亦使钩舌产生气孔。

材料失效分析论文

材料的疲劳断裂失效与预防摘要:本文从材料疲劳断裂的研究发展,破坏特点及断口分析材料疲劳断裂的原因,并介绍材料疲劳断裂的预防。

关键词:疲劳断裂断口预防前言作为科技支柱之一的材料技术的发展直接关系到国家经济、科技的发展水平,材料失效问题普遍存在于各类材料中,它直接影响着产品的质量,关系到企业的信誉和生存。

材料失效分析的建立是发达国家工业革命的一个重要起点,材料的失效分析和预测预防工作在经济发展中占有十分重要的地位,对于材料失效问题的判断和解决能力,代表了一个国家的科学技术发展水平和管理水平。

磨损、腐蚀和断裂是材料失效的3种主要形式。

材料的疲劳断裂失效的研究和发展材料的疲劳与断裂研究试图寻找材料宏观疲劳断裂行为与微观组织形貌的关系。

试图探求材料疲劳与断裂的微观机制。

金属(非金属)材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫疲劳;虽然在一般情况下,这个术语特指那些导致开裂或破坏的性能变化。

机械构件由于材料疲劳损伤导致的断裂往往没有明显的征兆,因此经常引起巨大的灾难性事故,造成人民生命财产损失。

因此各个先进的工业化国家都非常重视疲劳与断裂的研究。

材料疲劳与断裂的研究经历了几个阶段。

目前,人们已经认识到在循环载荷作用下,金属多晶材料的许多晶粒内部会出现滑移带。

这些滑移带会在疲劳形变中继续变化,并导致形成裂纹,而试样的突然破坏是由某条起主导作用的裂纹向前扩展造成的。

现在,人们可以较好的定量描述裂纹扩展的速率,但是,用材料显微组织的特性可靠的预测其宏观的疲劳断裂性能,还有大量的极具挑战性的工作需要开展,特别是在新材料迅猛发展的时代。

虽然恒定循环应力幅作用下的疲劳破坏是疲劳基本研究的主要内容,但由于工程应用中的服役条件不可避免的含有变幅载荷谱,苛刻环境,低温或高温及多轴应力状态,因此建立能够处理这些复杂服役条件下的可靠寿命预测模型是疲劳研究中最棘手的挑战之一。

材料疲劳与断裂的研究是材料科学与工程研究领域中的一个重要分支。

轧钢论文_论文-论文指导设计

冷轧工作辊的失效分析与维护摘要通过对轧制过程中轧辊的损耗原因分析,提出了减少冷轧辊非正常辊耗的预防措施。

关键词:受力分析裂纹预防措施1 文献综述1.1 前言冷轧是在金属再结晶温度以下进行的轧制。

冷轧带钢和薄板均以热轧带钢或钢板为原料,在常温下经冷轧机轧制成材。

由于冷轧板带钢的产品规格繁多、尺寸精度高、表面质量好、机械性能和工艺性能均优于热轧板带钢,因而被广泛用于机械制造,汽车制造等多种行业部门。

随着市场的发展,客户对冷轧带钢的要求不断提高,对轧辊的使用也提出了更高的要求。

轧辊质量的好坏直接影响着生产过程,生产中能准确、有效、最大限度地合理使用维护并切实有效的保护轧辊,不仅可以提高生产效率,还可以稳定提高产品质量,从而降低生产成本,创造最佳效益!1.2 课题研究的意义在轧机所有部件中,轧辊是非常重要的部件。

轧辊在工作中承受高的轧制压力、冲击载荷、疲劳和磨损等,因此冷轧辊的消耗非常大。

冷轧薄板厂要想取得更好的经济效益,一方面要生产适销对路的高附加值产品;另一方面要降低生产成本,因此降低冷轧辊的消耗是取得良好经济效益的重要手段之一。

2 冷轧辊损耗原因分析目前冷轧辊的损耗分为:正常磨削、异常磨削、剥落和断辊。

2.1 正常磨削磨削的目的有两个:一个是去除轧辊在轧制过程中的疲劳层(加工硬化层);另一个是去除轧辊表面缺陷,如凹坑、拉毛印等。

磨削量太大会缩短轧辊的使用时间,而太小则会因轧辊表面质量欠佳而影响板材表面质量,因此,每次磨削量应等于扎辊表面缺陷深度和疲劳层深度二者中的较大者。

此外,对于平整机组磨削还要根据产品的要求保证轧辊的凸度和粗糙度。

2.2 异常磨削经过正常磨削后,在检查中发现轧辊仍有裂纹或软点,就要加大磨削量,直至轧辊符合使用要求,这样就造成了异常磨削,有时这种磨削的量很大,减少了轧辊的使用时间。

严重时即使磨削到轧辊的报废尺寸,缺陷仍然存在,直至导致轧辊报废。

软点其实是由于轧辊内部材料的组织发生了变化而使得硬度降低的一种现象。

轴承失效分析论文

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:目录中文摘要、关键词 (1)英文摘要、关键词........................................ 错误!未定义书签。

引言.. (3)第一章滚动轴承基本特点 (4)1.1滚动轴承的结构 (4)1.2 滚动轴承的作用 (4)1.3 滚动轴承的优点 (4)1.4 滚动轴承的缺点 (4)1.5 滚动轴承的好处 (4)第二章滚动轴承的分类 (6)2.1 按滚动轴承结构类型分类 (6)2.2 按滚动轴承尺寸大小分类 (7)第三章滚动轴承类型的选择 (8)3.1载荷的大小、方向和性质 (8)3.2允许转速 (8)3.3刚性 (8)3.4调心性能和安装误差 (8)3.5安装与拆卸 (10)3.6市场性 (10)第四章滚动轴承的代号 (12)4.1基本代号 (12)4.2前置代号 (13)4.3后置代号 (13)第五章滚动轴承常见故障 (14)第六章滚动轴承的失效形式 (15)6.1疲劳点蚀 (15)6.2塑性变形 (15)6.3磨损 (15)6.4胶合 (15)第七章轴承寿命 (17)7.1轴承的寿命 (17)7.2基本额定寿命 (17)7.3基本额定动载荷 (17)第八章轴承的正确使用 (19)8.1 轴承的拆装 (19)8.2 轴承的润滑 (19)第九章轴承失效分析方法 (20)9.1 失效实物和背景材料的收集 (20)9.2 宏观检查 (20)9.3 微观分析 (21)第十章滚动轴承失效的预防措施 (22)10.1 保证轴承的装配质量 (22)10.2 保证轴承良好的润滑和密封 (22)第十一章常见故障解决方案 (23)11.1 传统维修方法 (23)11.2 最新维修方法 (23)第十二章轴承的地位与作用 (24)12.1 滚动轴承的重要性 (24)12.2 轴承行业在中国的发展 (25)第十三章轴承的日常维护 (26)13.1 对安装表面和安装场所要求 (26)13.2 轴承安装前必须清洗 (26)13.3 如何选择润滑脂 (26)13.4 在润滑轴承时,油脂涂的越多越好 (26)13.5 如何安装和拆卸 (26)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)轴承失效分析摘要:将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密机械元件,叫做滚动轴承。

失效分析论文

材料腐蚀失效:挑战与发展(宋金龙中北大学航空宇航工程系)摘要:介绍了造成材料腐蚀的主要原因,材料腐蚀对国民经济的造成的严重损失,研究材料腐蚀的科学意义,研究的内容和面临的挑战,国内预防材料腐蚀的发展方向和趋势。

关键词:材料腐蚀腐蚀类型腐蚀机理研究方向;MATERIAL CORROSION FAILURE: CHALLENGES AND DEVELOPMENT(SONG Jin-long aerospace engineering, the North university of China) Abstract: This paper describes the main cause material corrosion and corrosion of materials to the national economy caused severe damage. It also instructs the corrosion science and significance of research materials. It infers research content and challenges, domestic development of corrosion prevention materials and trends,too.Key: Material corrosion Types of corrosion Corrosion mechanism Research1、材料腐蚀的危害和研究和科学意义腐蚀遍及国民经济各部门,给国民经济带来巨大的经济损失。

20世纪50年代前腐蚀的定义只局限于金属腐蚀。

从50年代以后,许多权威的腐蚀学者或研究机构倾向于把腐蚀的定义扩大到所有的材料。

但通常还是指金属的损坏。

因为金属及其合金至今仍然是最重要的结构材料,所以金属腐蚀还是最引人注意的问题之一。

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材料的疲劳断裂失效与预防
摘要:本文从材料疲劳断裂的研究发展,破坏特点及断口分析材料疲劳断裂的原因,并介绍材料疲劳断裂的预防。

关键词:疲劳断裂断口预防
前言
作为科技支柱之一的材料技术的发展直接关系到国家经济、科技的发展水平,材料失效
问题普遍存在于各类材料中,它直接影响着产品的质量,关系到企业的信誉和生存。

材料失
效分析的建立是发达国家工业革命的一个重要起点,材料的失效分析和预测预防工作在经济
发展中占有十分重要的地位,对于材料失效问题的判断和解决能力,代表了一个国家的科学
技术发展水平和管理水平。

磨损、腐蚀和断裂是材料失效的3种主要形式。

材料的疲劳断裂失效的研究和发展
材料的疲劳与断裂研究试图寻找材料宏观疲劳断裂行为与微观组织形貌的关系。

试图探
求材料疲劳与断裂的微观机制。

金属(非金属)材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫疲劳;虽然在一般情
况下,这个术语特指那些导致开裂或破坏的性能变化。

机械构件由于材料疲劳损伤导致的断裂往往没有明显的征兆,因此经常引起巨大的灾难
性事故,造成人民生命财产损失。

因此各个先进的工业化国家都非常重视疲劳与断裂的研究。

材料疲劳与断裂的研究经历了几个阶段。

目前,人们已经认识到在循环载荷作用下,金
属多晶材料的许多晶粒内部会出现滑移带。

这些滑移带会在疲劳形变中继续变化,并导致形
成裂纹,而试样的突然破坏是由某条起主导作用的裂纹向前扩展造成的。

现在,人们可以较
好的定量描述裂纹扩展的速率,但是,用材料显微组织的特性可靠的预测其宏观的疲劳断裂
性能,还有大量的极具挑战性的工作需要开展,特别是在新材料迅猛发展的时代。

虽然恒定循环应力幅作用下的疲劳破坏是疲劳基本研究的主要内容,但由于工程应用中
的服役条件不可避免的含有变幅载荷谱,苛刻环境,低温或高温及多轴应力状态,因此建立
能够处理这些复杂服役条件下的可靠寿命预测模型是疲劳研究中最棘手的挑战之一。

材料疲
劳与断裂的研究是材料科学与工程研究领域中的一个重要分支。

疲劳破坏的特点
尽管疲劳载荷有各种类型,但它们都有一些共同的特点。

第一,断裂时并无明显的宏观塑性变形,断裂前没有明显的
预兆,而是突然地破坏。

第二,引起疲劳断裂的应力很低,常常低于静载时的屈服强
度。

第三,疲劳破坏能清楚地显示出裂纹的发生、扩展和最后断裂三个组成部份。

疲劳断裂断口组成
(1)疲劳源:由于材料质量缺陷、加工缺陷等原因,使得零件局部地区应力集中,这些区域即为疲劳裂纹产生之处,成为疲劳源。

零件表面的裂纹源多是表面上有油孔、过渡圆角、台阶、粗大刀痕等应力集中处在交变应力作用下形成的微裂纹;零件近表面材料内部由于冶炼和冷、热加工的缺陷、晶体滑移和晶界缺陷等在交变应力作用下产生的微型纹。

(2)裂纹扩展区:裂纹产生之后,随着应力循环周期增加,裂纹逐渐扩展成贝壳状或光滑状条纹,即为疲劳辉纹。

由于载荷的间断和改变,裂纹时而扩展,时而停滞。

零件裂开处的两个面时而闭合,时而分开,以致在两个断面上形成"贝纹状"弧线。

这种弧线就叫疲劳裂纹前沿线,其大小与工作应力有关,工作应力小,裂纹寿命长,断口大。

(3)最后断裂区域:或称脆断区,由于疲劳裂纹的扩展,使得零件的有效断面越来越小,应力逐步增加,当最终超过材料强度极限时,零件瞬间突然断裂,断口晶粒较粗大,与发暗的裂纹扩展区明显不同。

脆性材料呈结晶状断口;塑性材料呈纤维状,断口呈灰色。

疲劳断裂断口分析
疲劳断口上的三个区域的状况与零件工作时的载荷、应力状态、零件材料性能及加工情况等有关。

根据断口形貌可以定性分析零件所受载荷、材料性能和寿命等,有助于分析零件疲劳断裂产生的原因:
(1)疲劳源大多分布于零件表面,一般有1-2个。

(2)疲劳裂纹扩展呈贝纹状时,贝纹细密、间距小,表示材料抗疲劳性能好,疲劳强度高。

贝纹稀疏、间距大。

表示材料疲劳强度低。

(3)最后断裂区所占面积很大,甚至超过断面的一半以上,说明零件严重过载;若所占面积较小或小于断面一半时,说明零件无过载或过载很小。

在相同条件下,高应力状态零件的最后断裂区的面积大于低应力状态零件的最后断裂区的面积;承受单向弯曲的零件仅有l个疲劳源,承受双向弯曲的零件有2个疲劳源;承受单向弯曲的零件与承受扭转弯曲的零件的最后断裂区的形状不同,后者的疲劳源与最后断裂区的相对位置发生偏转,并由于零件上缺口应力集中的影响较大,使最后断裂面积很小且与零件断面呈同心状。

疲劳断裂的预防
延缓疲劳断裂的时间,延缓金属零件疲劳断裂的萌生时间的措施及方法主要有喷完强化、细化材料的晶粒尺寸及通过形变热处理使晶界成锯齿状或使晶粒定向排列并与受力方向垂直等。

降低疲劳裂纹的扩展率,对于一定的材料及一定形状的金属零件,当其已经产生疲劳裂纹后为了防止和降低疲劳裂纹的扩展,可采用以下措施:对板材零件上的表面局部裂纹可采取止裂孔法,即在裂纹扩展前沿钻孔已组织裂纹进一步扩展;对于零件内表面裂纹可采取扎孔法进行消除;对于表面局部裂纹可采取刮磨修理法等是行之有效的。

除此之外,对于零件局部表面裂纹,也可以采用局部增加有效截面或补金属条等措施以降低应力水平,从而达到组织裂纹继续扩展之目的。

正确的选择材料和制定热处理工艺十分重要,合理选择材料的先决条件是设计者充分了解各种材料的各种热学性能和所适用的工作条件。

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