机械失效分析与防护答案

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中国石油大学（北京）远程教育学院机械失效分析与防护期末复习题答案

一、名词解释

1、失效：构件不能正确行使其功能。

2、偏析：金属在冷凝过程中，由于某些因素的影响形成的化学成分不均匀现象。

3、疲劳：金属构件在交变载荷作用下，虽然应力水平低于金属材料的抗拉强度，有时甚至低于屈服极限，但经过一定的循环周期后，金属构件发生突然断裂，称为疲劳断裂。

4、内应力：构件在无外力作用下，存在于内部并保持平衡的力。

5、应力腐蚀断裂：材料在固定拉应力和特定腐蚀介质的共同作用下发生的断裂。

6、缩孔：金属在冷凝过程中由于体积的收缩而在铸锭或铸件心部形成管状（或喇叭状）或分散孔

洞。

7、断裂：金属构件在应力作用下材料分离为互不相连的两个或两个以上部分的现象。

8、应力集中：零件截面有急剧变化处，引起局部地区的应力高于零件受到的平均应力的现象。

9、痕迹：构件失效时，由于力学、化学、热学、电学等环境因素单独或协同作用，并在构件表面或表面层留下了某种标记，称为痕迹。

二、填空题

1、NSR越小，表示材料对缺口的敏感性越

2、金属构件发生脆性断裂时的微观形貌包括 ----------------- 代表放射区。

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河流花样、扇形花样、鱼骨状花样等。

3、金属材料的断裂过程分为裂纹的萌生

4、金属构件产生塑性变形失效的原因是

5、带缺口的韧性断裂断口的宏观形貌为:

裂纹的扩展和断裂三个阶段。 ____________ 过载。__________________

a代表纤维区、b代表最终断裂区、c

纤维区最后断裂区

放射区

缺口

(a)有缺口圆棒试样

、构件失效后，对其进行失效分析前，需要对断口进行保护，目的是防止搬运过程中6化学损伤。机械损伤和的、构件产生裂纹的部位比较特殊，可能因为构件局部结构形状引起，也可能与材料缺7 。陷有关，主要归结于应力因素

、塑性夹杂物和半塑性夹杂物。8、构件中的夹杂物按其变形能力分脆性夹杂物

，既能电子导电，又能、金属构件发生高温氧化时，其表面生成的氧化膜

是半导体9 离子导电。为分起始态10、金属构件发生失效时，有起始态、中

间态和完成态，一般以失效的__________

析重点。的能力表示在平面应变条件下材料抵抗裂纹扩展、平面应变断裂韧性11K IC

____________ 腐蚀、海水腐蚀和大气腐蚀。、金属构件在自然条件下发生的腐蚀包括土壤12 和经济性原则。工艺性原则13 、典型零件的选材一般遵循的原则有使

用性原则、_________ 先不破坏性或少破坏性检测，再做破坏性14、失效构件进行理化检验遵

循的原则是_____________________________________________________ 检测。 ______________ 铁磁性。15、构件进行磁粉检测后，要求检测对象具有_____________

。放射区和剪切唇16、光滑圆棒状拉伸试样断口三要素包括纤维区、______________ 过载、超温和材料变质。18、金属构件产生弹性变形失效的原因有、构件发生

轮胎压痕花样17、疲劳断口的微观特征有疲劳辉纹___________________________ 过载、超温和材料变质。18、金属构件产生弹性变形失效的原因有、构件发生

较多，且 较 浅 __________ 。金属构件失效过程的特点包括不可逆性、有序性、不稳定性和

20积累性

应力原则 和强度原则决定的。、从宏观看，裂纹的走向是由 21 ________________

、构件进行磁粉检测后，还保留剩余磁性，影响使用，必须

22退磁处理。 _____________ 疲

劳源、疲劳断口中，用肉眼或低倍放大镜观察疲劳区中磨得最亮的地方是

23

。

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24、痕迹形成的三要素包括造痕物、留痕物和 发生相互接触

25、对于带缺口的圆棒状拉伸试样的断口而言，由于缺口处存在 应力集中 ，裂纹

__________________ 在此处萌生和扩展。 26、高温作用下，金属构件常见的变形失效包括 蠕变 和 应力松弛

。 _____________ 三、选择题

1、 按照产品的失效形态对金属构件失效形式进行分类，包括过量变形失效、 （B ）失效、表面 损

伤失效。

A.疲劳

B. 断裂

C. 腐蚀

D.

磨损

2、 金属在锻造及轧制过程中容易产生的内部阻止缺陷有粗大的魏氏体组织、网络状碳化物和 （D ）。 A.夹渣 B.

冷裂纹 C. 折叠 D.

表层脱碳

3、 构件发生断裂时，判别其主裂纹的方法有 T 形法、（A ）、变形法和氧化法。

A. 分枝法

B.

应力原则 C.痕迹法 D. 金相法

4、 消除残余应力的方法有去应力退火、回火或自然时效处理以及（ C ）。

A. 振动法

B.锤击法

C. 机械法

D.喷丸强化

5、 失效分析测试技术的选用原则是（ C ）、有效性、可能性和经济性。

A.重现性

B. 简单性

C. 可信性

D.直观性 6、金属构件发生微孔聚集型韧性断裂时，观察微观特征发现断口

表面有大量的韧窝，形状有 （A ）、剪切形和撕裂形。

8、 裂纹扩展的三种基本类型是（ A ）、滑移型、撕裂型。 A. 张开型 B. 剪切型 C. 抛物型 D. 等轴型 9、 构件发生脆性断裂时，其断口与与主应力成（ A ）。 A. 90

° B. 60

° C. 45

°

D.30

°

10、超声波检测对（B 、敏感，对单个气孔检岀率低。

A. 线缺陷

B. 面状缺陷

C. 体积型缺陷

11、构件发生韧性断裂时， 其宏观断口为暗灰色纤维状， 无闪烁金属光泽，断口与与主 。D 应 力成（•

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D. 45 ° ° B. 30 ° C. 60 ° A. 90 、在焊接生产中遇到的裂纹是多

种多样的，根据裂纹产生本质看，有热裂纹、再热裂 12 B 、和层状撕裂四类。纹、

（横向裂

纹 D. B.

冷裂纹 C. 夹渣A.纵向裂纹 四、简答下列问题 •根据下图叙述

19 韧性断裂时，当材料含有较多的第二相质点或夹杂物时，形成的韧窝数量 A. 等轴形

B. 椭圆形

C. 圆形

7、腐蚀电池的工作过程包括阳极过程、阴极过程和（

A. 电流的流动

B. 离子的流动

C. A ）。

电解质溶液

D.

电子的流动