失效分析考试重点
期末开卷考试题库:地质大学失效分析及答案

期末开卷考试题库:地质大学失效分析及答案一、失效分析1.1 定义失效分析是指对地质大学中出现的失效现象进行系统性研究,以确定失效原因和解决方案的过程。
1.2 失效类型地质大学失效主要包括以下类型:- 设备失效:由于设备老化、磨损、操作不当等原因导致的设备性能下降或失效。
- 数据失效:由于数据丢失、数据损坏、数据泄露等原因导致的数据无法正常使用。
- 系统失效:由于系统漏洞、系统崩溃、系统被攻击等原因导致的系统无法正常运行。
- 人为失效:由于人为操作失误、人为破坏、人为疏忽等原因导致的事故或问题。
1.3 失效原因地质大学失效原因主要包括以下几点:- 技术原因:由于技术水平不足、技术更新不及时等原因导致的技术问题。
- 管理原因:由于管理不善、管理不规范等原因导致的管理问题。
- 环境原因:由于环境变化、环境恶劣等原因导致的环境问题。
- 人为原因:由于人员素质不高、人员培训不足等原因导致的人为问题。
二、失效分析流程失效分析流程主要包括以下几个步骤:1. 收集信息:收集失效现象的相关信息,包括失效时间、失效地点、失效设备等。
2. 确定失效类型:根据失效现象,确定失效类型,如设备失效、数据失效等。
3. 分析失效原因:分析失效原因,包括技术原因、管理原因、环境原因等。
4. 提出解决方案:根据失效原因,提出相应的解决方案,如改进技术、加强管理等。
5. 实施解决方案:将解决方案付诸实践,进行实施和跟踪。
6. 总结经验教训:对失效分析过程进行总结,提炼经验教训,以避免类似失效现象的再次发生。
三、失效分析案例以下是一个地质大学失效分析的案例:3.1 失效现象某地质大学实验室的一台钻机在使用过程中突然停止工作,无法启动。
3.2 失效类型经过初步判断,该失效属于设备失效。
3.3 失效原因1. 技术原因:钻机长时间使用,导致机械部件磨损严重,无法正常工作。
2. 管理原因:实验室管理人员对钻机的维护保养工作不到位,导致设备过早失效。
地质大学期末开卷考试:失效分析题库及参考答案

地质大学期末开卷考试:失效分析题库及参考答案第一题问题:什么是失效分析?参考答案:失效分析是一种通过对物质或系统的失效原因进行分析,以确定失效机制和提出解决方案的方法。
第二题问题:失效分析的重要性是什么?参考答案:失效分析可以帮助我们了解物质或系统的失效原因,从而改进设计、提高可靠性,并预防类似失效再次发生。
第三题问题:失效分析的步骤有哪些?参考答案:1. 收集失效样本及相关信息。
2. 进行失效现象的观察和描述。
3. 进行失效模式的分析和推断。
4. 进行失效机制的确定和分析。
5. 提出解决方案并验证其有效性。
第四题问题:失效分析常用的工具有哪些?参考答案:失效分析常用的工具包括:- 故障树分析(FTA)- 事件树分析(ETA)- 事故树分析(ATA)- 5W1H分析法- 鱼骨图(因果图)- 故障模式与影响分析(FMEA)- 按序分析法(FMECA)第五题问题:失效分析中常见的失效模式有哪些?参考答案:常见的失效模式包括:- 机械磨损- 腐蚀- 疲劳- 断裂- 短路- 焊接失效- 渗漏- 漏电- 脱落- 氧化第六题问题:失效分析的应用领域有哪些?参考答案:失效分析广泛应用于各个领域,包括:- 电子设备- 机械设备- 制造工艺- 化工过程- 材料研究- 能源系统- 航空航天- 交通运输- 建筑工程第七题问题:失效分析的挑战是什么?参考答案:失效分析的挑战包括:- 失效原因的多样性- 失效模式的复杂性- 数据的不完整性- 失效样本的获取困难- 失效分析的耗时和费用第八题问题:如何提高失效分析的准确性和效率?参考答案:- 建立完善的失效分析流程和标准- 加强对失效分析人员的培训和专业知识的积累- 利用先进的失效分析工具和技术- 加强与相关领域的合作和交流- 积极总结经验并进行知识分享以上为失效分析题库及参考答案,希望能对您的研究有所帮助。
祝您考试顺利!。
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当e =90°时,即b 与F 垂直时。
为最大值, 断裂失效的分类过载断裂失效;疲劳断裂失效; 材料脆性断裂失效;环境诱发断裂失效;混合断裂 失效。
载荷的应力状态的软硬与断裂类型的关系cr = /xsin6» = —xsin6> = —-—xsin6> = —(sin6»)2B A/sin6> A 所以优先在o max 作用下产生腌性止断的倾向较大 软性系数(a ) = da I 一应力状态愈鏗脆性正断的倾向t a>l — Tmax 起主导作用,韧性切断倾向大 a <1 —Omax 起主导作用,脆性止断倾向大 a=l,材料韧性愈好,韧断倾向大。
反之脆断倾向大。
环境气氛引起的断裂失效氢脆与应力腐蚀应力腐蚀发生于工件表面较深的缺口,初裂纹处邙日极),是一种低应力脆断。
氢脆发生于工件表面相对平整 的部位(阴极),在相对大一些的应力作用下发生。
晶间腐蚀断裂腐蚀介质沿工件表面的晶间邙日极) 侵入所致的沿晶脆性断裂,多发生于不锈钢中,加 Ti 和稳定化处理相结合可防止其发生。
工作温度引起的断裂失效高温蠕变断裂高温 下外力作用一原子(尤其是晶界上的原子)产生定 向扩散,产牛蠕变变形一工件受力截面减小(变薄) 一断裂 热脆 热疲劳断裂(龟裂) 在反复加热冷却的工作应力下,因热胀冷缩不均匀产生的 交变热应力所致的疲劳断裂,多发生于热模具中。
裂纹呈龟壳纹形态。
冷脆(低温脆性断裂)钢的 O s t , Obi f Tc t(冷脆转折温度)f 冷脆倾向f o 冷脆断口为脆性解理断口。
工件尺寸太粗大将造成 ①缺陷出现可能性增加②成分组织不均匀性f 一应 力集中t ③回火脆性倾向t④三向应力状态,加剧一脆断倾向t ⑤加热冷却不 均t 一内应力t ⑥心部未淬透的网状组织t 〜心部 强韧(⑦更加不易锻透,粗大碳化物不易打碎⑧有害气体出、。
2、“2不易逸出,气孔增加,氢脆、白点、蓝脆、氧化物增加缺口导致应力状态的变 化和应力集中,有使材料变脆的趋向。
地质大学期末开卷考试:失效分析的题库和答案

地质大学期末开卷考试:失效分析的题库和答案一、选择题1. 失效分析是指对材料或构件在使用过程中发生失效的原因进行分析,并利用分析结果采取相应的措施。
下列哪一项不是失效分析的目的?A. 确定失效原因,防止再次发生失效。
B. 提高产品的安全性和可靠性。
C. 评估材料或构件的使用寿命。
D. 判断失效是否与设计有关。
答案:D2. 失效分析的步骤包括以下几个方面,其中哪个是第一步?A. 确定失效模式。
B. 收集失效样品。
C. 进行失效分析。
D. 寻找失效原因。
答案:B3. 失效分析中常用的方法包括以下几种,哪个方法可以通过观察失效样品的外观来推断失效原因?A. 金相分析法。
B. 热分析法。
C. 表面分析法。
D. 光学显微镜法。
答案:D4. 在失效分析过程中,对失效样品进行表面分析时,以下哪种方法可以用来观察样品的表面形貌和表面成分?A. 扫描电子显微镜(SEM)。
B. 透射电子显微镜(TEM)。
C. 热重分析(TGA)。
D. 差示扫描量热仪(DSC)。
答案:A5. 失效分析的关键是确定失效原因,以下哪种方法可以对失效样品进行物理、化学和力学性能的测试?A. 金相分析法。
B. 表面分析法。
C. 热分析法。
D. 功能性测试法。
答案:D二、简答题1. 请简要说明失效分析的重要性以及应用领域。
失效分析的重要性在于帮助确定材料或构件失效的原因,从而采取相应的措施,提高产品的安全性和可靠性。
失效分析广泛应用于工程领域,如电子产品、汽车制造、航空航天等行业。
它可以用于评估材料或构件的使用寿命,改进产品设计,减少失效事故的发生。
2. 请简要描述失效分析的步骤。
失效分析的步骤包括以下几个方面:- 收集失效样品:收集失效样品是进行失效分析的第一步,失效样品应包括失效构件或材料的完整部分。
- 确定失效模式:通过观察失效样品的外观和形态,确定失效的模式,例如断裂、腐蚀、疲劳等。
- 进行失效分析:根据失效模式,选择适当的分析方法,如金相分析、表面分析、热分析等,对失效样品进行分析,获取相关的失效信息。
材料失效分析考点

一、名词解释1.失效:金属装备及其构件在使用过程中,由于应力、时间、温度、环境介质和操作失误等因素的作用,失去其原有功能的现象时有发生,这种丧失其规定功能的现象称为失效。
2.失效分析:对装备及其构件在使用过程中发生各种形式失效现象的特征及规律进行分析研究,从中找出产生失效的主要原因及防止失效的措施,称为失效分析。
3.疲劳断裂:金属材料在受到交变应力或重复循环应力时,往往在工作应力小于屈服强度的情况下突然断裂,这种现象称为疲劳断裂,是金属零件或构件在交变应力或重复循环应力长期作用下,由于累积损伤而引起的断裂现象。
4.腐蚀疲劳:是材料在循环应力和腐蚀介质的共同作用下产生的一种失效形式。
5.弯曲疲劳:金属零件在交变的弯曲应力作用下发生的疲劳称为弯曲疲劳。
6.疲劳:材料、零件和构件在循环加载下,在某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹,或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。
7.冲蚀磨损:是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时,表面出现破坏的一类磨损现象。
其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动,其表面材料所发生的损耗。
8.粘着磨损相对运动物体的真实接触面积上发生固相粘着,使材料从一个表面转移到另一表面的现象,称为粘着磨损。
9.磨损:当相互接触的零件表面有相对运动时,表面材料的粒子由于机械的、物理的和化学的作用而脱离母体,使零件的形状、尺寸或者重量发生变化的过程称为磨损。
10.磨损失效:机械零件因磨损导致尺寸减小和表面状态改变并最终丧失其功能的现象称为磨损失效。
11.蠕变:蠕变是金属零件在应力和高温的长期作用下,产生永久变形的失效现象。
12.屈服失效:由过量塑性变形引起的失效称为屈服失效。
13.塑性变形失效:金属构件产生的塑性变形量超过允许的数值称为塑性变形失效。
14.断裂:零件在外力作用下发生开裂或折断称为断裂。
15.解理断裂:金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称这种断裂为解理断裂。
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第一章绪论材料的定义:材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。
失效:产品丧失规定的功能称为失效。
产品失去规定的功能的含义:1.零件在外部坏境作用下,部分的失去其原有功能,虽然能够 工作,但不能完成规定功能;2.零件由于断裂、腐蚀、磨损、变形等而完全丧失其功能;3. 零件虽然能够工作,也能完成规定功能,但继续使用时,不能确保安全可靠性; 失效分析:定义:是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。
就是研究失效现 象的特征和规律,从而找出失效的模式和原因。
与生产现场废品分析的异同点:涉及的专业知识、采用的思想方法及分析手段等方而,有许 多共同Z 处。
在分析的对象、分析的目的及判断是非的依据等方面是不同的。
火效分析的对 彖是在使用中发生失效的产品。
分析的主要口的是寻找失效的原因。
漏检和技术标准不合理 都口J 能是失效的原因,如果是后者,则应对技术标准修改。
废品分析的对彖是不符合技术标 准的产品或半成品。
它所讨论的问题是产品及产品为什么不符合技术标准的要求。
至于产品 的技术标准是否正确则不属于废品分析要解决的问题。
第二章 材料结构基础(重点)材料结构的涵义:是影响材料性能的基木因素,随化学组成及外界条件改变。
原子中的电子结构(原子结构):原子屮电子的分布规律,尺度约为10-13m ;使材料表现出金属、陶瓷和高分子性能,对材 料的电学、磁学、热学、光学乃至耐腐蚀性能都有重人影响 原子(或分子)排列结构:即原子或分子在空间的排列,尺度约为10-10m ;原子排列结构严重影响材料的力学性能(强 度、塑性、韧性等) 显微组织结构:借助光学显微镜和电了显微镜观察到晶粒或和的集合状态,尺度约为1()・4〜l ()・8m ;可观察 到材料的线、面、体缺陷及表而缺陷。
宏观组织结构:肉眼或放大镜所能观察到的晶粒或相的集合状态。
电子壳层:在多电子的原子屮,电子的能量也是不连续分布的,它们分布在不同的能级上, 这种按层分布称为电子壳层。
地质大学期末考试:失效分析题库与答案解读

地质大学期末考试:失效分析题库与答案解读一、选择题1.1 单选题1. 失效分析的主要目的是什么?A. 提高产品性能B. 提高生产效率C. 找出失效原因D. 预测失效趋势1.2 多选题2. 失效分析的方法主要包括哪些?A. 外观检查B. 理化分析C. 力学性能测试D. 结构分析E. 模拟实验二、填空题3. 失效分析的步骤一般包括________、________、________和________。
4. 常见的失效类型有________、________、________和________。
三、判断题5. 失效分析可以完全避免失效的发生。
()6. 进行失效分析时,必须先了解产品的设计、制造和使用的全过程。
()四、简答题7. 请简述失效分析的基本步骤。
8. 请简述如何进行失效分析的现场调查。
五、论述题9. 请论述失效分析在工程中的应用和重要性。
六、案例分析题10. 请根据以下案例,进行失效分析:某桥梁在使用过程中,发现一根主梁发生断裂。
断裂发生在梁的截面突变处,断裂面平整,无明显的塑性变形。
答案解析一、选择题1. C. 找出失效原因2. A、B、C、D二、填空题3. 收集信息、现场调查、原因分析、提出改进措施4. 断裂、变形、磨损、腐蚀三、判断题5. ×失效分析可以尽量减少失效的发生,但无法完全避免。
6. √ 进行失效分析时,了解产品的全生命周期是非常重要的。
四、简答题7. 失效分析的基本步骤包括:收集信息、现场调查、原因分析和提出改进措施。
收集信息包括了解产品的设计、制造、使用和维护情况;现场调查包括对失效现场进行观察、测量和拍照等;原因分析包括对失效原因进行推测、验证和确认;提出改进措施包括对可能的原因进行改进,以避免失效的再次发生。
8. 进行失效分析的现场调查时,应该:对失效现场进行观察,记录失效部位、形态和范围;对失效部位进行取样,以便进行实验室分析;了解产品的使用环境和条件;调查产品的制造和维护情况;整理现场调查得到的信息,为后续的原因分析提供依据。
失效分析考点

失效分析考点失效分析考点一名词解释1.失效:零件失去了承受载荷、传递能量、完成某种规定的动作等功能时,即为失效2.失效分析:指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动,即研究失效现象的特征和规律,从而找出失效的模式和原因3.安全度(产品):4.断口分析:是用肉眼,以及一些仪器设备,对断口表面进行观察及分析,以便找出断裂的形貌特征、成分特点及相结构等与致断因素的内在联系5.主断面:最先开裂的断裂面6.应力集中:零件截面有急剧变化处,就会引起局部地区的应力高于受力体的平均应力现象7.残余应力:指存在于整个物体或在较大尺寸范围内保持平衡的应力,尺寸在0.1mm以上,即第一类内应力。
8.交变应力:应力大小或应力方向随时间变化而作周期变化的应力。
9.过载断裂:当工作载荷超过金属构件危险截面所能承受的极限载荷时,构件发生的断裂。
10解理断裂(微观角度):在正压力作用下金属的原子健遭到破坏而产生的一种穿晶断裂。
11.接触疲劳(疲劳磨损):材料表面在较高的接触压力作用下,经过多次应力循环,其接触面的局部区域产生小片或小块金属剥落,形成麻点或凹坑,最后导致构件失效的现象。
13.交变疲劳极限:应力循环变化无限次,材料不发生疲劳破坏的最大应力。
14.应力腐蚀疲劳:金属零件在交变应力和腐蚀介质的共同作用下导致的断裂。
15.热疲劳:金属材料由于温度梯度循环引起的热力循环,而产生的疲劳破坏现象。
16.氢脆:由于氢而导致金属材料在低应力静载荷下的脆性断裂,称为氢致断裂,又称氢脆。
17.热脆:金属材料在较高的温度(400-550)下长时间工作而引起韧度显著降低的现象。
18.冷脆金属:随着温度的降低,发生断裂形式转化及塑脆过渡的金属。
19.缝隙腐蚀:在电解质中,在金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙内产生的一种局部腐蚀。
20.空泡腐蚀:在液体与固体材料之间相对速度很高的情况下,由于气体在材料表面的局部低压区形成空穴或气泡迅速破灭而造成的一种局部腐蚀。
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填空:1.常见的断裂分类有:1)根据断裂时变形量的大小,将断裂失效分为两大类,即脆性断裂和延性断裂。
2)按裂纹走向与金相组织的关系,将断裂失效分为穿晶断裂和沿晶断裂。
3)按断裂机制与形貌将断裂失效分为:1)按断裂机制进行分类,分为微孔型断裂、解理型(准解理型)断裂、沿晶断裂及疲劳型断裂等。
2)按断口的宏观形貌分类,分为纤维状、结晶状、细瓷状、贝壳状及木纹状,人字形、杯锥状等。
3)按断口的微观形貌分类,分为微孔状、冰糖状、河流花样、台阶、舌状、扇形花样、蛇形花样、龟板状、泥瓦状及辉纹等。
4)按加工工艺或产品类别对断裂进行分类:1)按加工下艺分类,有铸件断裂、锻件断裂、磨削裂纹、焊接裂纹及淬火裂纹等。
2)按产品类别分类,有轴们断裂齿轮断裂、连接件断裂压力容器断裂和弹簧断裂等。
2.失效分析可分为:事前分析、事中分析和事后分析。
3.腐蚀产物的去除方法有化学法、电化学法及干剥法等。
4.解理断裂的微观形貌特征主要是:河流花样及解理台阶,除此之外尚有舌状花样、鱼骨状花样、扇形花样及羽毛花样等以及珠光体解理。
5.典型的疲劳断口的宏观形貌结构可分为疲劳核心、疲劳源区、疲劳裂纹的发展区、裂纹的快速扩展区及瞬时断裂区等五个区域。
二、判断1.缩孔:由于金属从液态至固态的凝固期间,产生的收缩得不到充分补缩,使铸件在最后凝固部位形成具有粗糙的或粗晶粒表面的孔洞,一般呈倒锥形。
2.点腐蚀:只有在特定的介质中才能发生点腐蚀。
当介质中的氯离子和氧化剂(如溶解氧)同时存在时,容易发生点腐蚀、大部分设备发生的点腐蚀失效都是氯化物和氯离子引起的。
3.晶间腐蚀:某种材料是否发生晶间腐蚀取决于材料/介质体系的特征。
在这种体系中,材料的晶界区域比晶粒本体的溶解速度大,所发生的腐蚀即为晶间腐蚀。
只有那些能使不锈钢的晶界呈现活化状态,而晶粒呈现钝化状态的介质环境,才会发生晶间腐蚀。
金属发生晶间腐蚀后,在宏观上几乎看不到任何变化,几何尺寸及表面金属光泽不变,但其强度及延伸率显著降低。
4.在一般情况下,当应力较小、腐蚀介质较弱时,应力腐蚀裂纹多呈沿晶扩展;相反,当应力较大、腐蚀介质较强时,应力腐蚀裂纹通常是穿晶扩展。
5.微孔型断裂的宏观表现:宏观塑性的微孔断裂(提高材料的塑变抗力防止)、宏观脆性的微孔断裂(提高材料的断裂韧度)。
6.冷脆金属低温脆断断口的宏观特征:结晶状,并有明显的镜面反光现象。
冷脆金属低温断裂断口的微观形貌具有典型的解理断裂特征:河流花样、台阶、舌状花样、鱼骨花样、羽毛状花样、扇形花样等。
7.准解理断裂:从材料方面考虑,必为淬火加低温回火的马氏体组织,回火温度低,易产生此类断裂。
为了防止此类断裂,最有效的办法就是提高钢材的抗低温脆断的能力,即降低钢材的脆性转折温度。
三、名词解释1.第一类内应力是指存在于整个物体或在较大尺寸范围内保持平衡的应力,尺寸在0.1mm 以上;第二类内应力是指在晶粒大小尺寸范围内保持平衡的应力,尺寸为10(-1)~10(-2)mm;第三类内应力是在原子尺度范围保持平衡的应力,尺寸为10(-3)~10(-6)mm.2.断口的宏观分析是指用肉眼或放大倍数一般不超过30倍的放大镜及实物显微镜,对断口表面进行直接观察和分析的方法。
3.应力腐蚀开裂是在静拉应力作用下金属的腐蚀破坏。
4.接触疲劳:材料表面在较高的接触压应力作用下,经过多次应力循环,其接触面的局部区域产生小片或小块金属剥落,形成麻点或凹坑,最后导致构件失效的现象。
5.石墨化脆性:含硅高的碳素工具钢或弹簧钢,经热处理后,常出现硬度不足,加工表面粗糙度大,或在使用中脆断。
其断口一般呈黑灰色,无金属光泽,并可见石墨夹杂物或石墨碳颗粒,这种现象称石墨化脆性。
四、简答失效:金属装备及其构件在使用过程中,由于应力时间温度环境介质和操作失误因素作用失去其原有功能的现象。
失效的特点:①何时发生不确定②何种方式不确定1:完全失去作用2:可以使用,但是不能充分执行预期的作用3:整体功能完好。
某个构件严重损伤以使其继续使用不可靠③损失及影响程度不确定失效分析:对金属装备及其构件在使用过程中发生各种形式失效现象的特征及规律进行分析研究从中找出产生失效的主要原因及防止失效的措施。
金属构件的失效形式:变形失效,断裂失效,腐蚀失效,磨损失效金属构件的失效原因:(1)设计不合理①结构设计不合理:圆角半径、缺口、截面突变、几何形状、截面大小、②载荷设计不合理:应力计算不可靠、非正常载荷、环境及特殊要求不满足(2)选材不当和材料缺陷(3)制造工艺不合理(4)使用操作不当和维修不当缩孔:液态金属在冷凝过程中由于体积收缩会在铸件最后凝固部位形成孔洞体积大而集中的孔洞称为缩孔。
影响因素【液态金属的温度(越高体积越大)冷却速度(越快不易)铸件结构(越复杂越易)】三个阶段:1、液态收缩阶段(从浇注温度到凝固开始温度)2、凝固收缩阶段(从凝固开始温度到凝固结束温度)3、固态收缩阶段(从凝固结束温度到室温)疏松:~细小分散的孔洞称为疏松。
(分类:宏观微观)缩孔及疏松危害(使铸件力学性能下降影响加工后表面粗糙度疏松使铸件渗漏而报废)措施(顺序凝固锻造和轧制使其焊合)偏析:金属在冷凝过程中化学成分和杂质分布不均匀的现象。
(分类:晶内晶间区域比重)晶内(枝晶):晶内化学成分不均匀的现象。
影响因素(合金凝固速度偏析元素扩散能力)危害(降低力学性能加工工艺性能耐蚀性能)措施(均匀退火)晶间:晶体间成分不均匀的现象。
危害(各向异性变形淬火裂纹)措施(均匀退火)区域:较大范围内化学成分不均匀的现象(SP)危害(S 破坏金属连续性、锻造和轧制时会引起热脆和开裂降低冲击韧性疲劳强度塑性脆性下降产生冷脆提高了韧脆转变温度降低可焊接性)措施(提高钢液纯净度采用合理的浇铸工艺)比重:由于析出晶体与余下溶液密度不同导致材料出现分层化学成分不均匀现象。
影响因素(材料组元密度差晶体溶液成分差浇铸温度冷却速度)措施(加快冷却速度充分搅拌)气孔:冷凝过程中气体从金属出来不及排除形成气孔。
危害(减小金属有效承载面积局部应力集中抗疲劳能力下降)措施(脱氧充分防止产生CO 防止高温出刚采用真空及负压浇注防止钢水吸气钢包要烘烤去潮)白点:溶解度减小过量H在钢中空隙处聚集成H分子使刚产生内部破裂形成白点。
例:柴油机活塞冬天要死脆断淬火M变形CrMn Ms点在200℃左右温度低于Ms M、+A残A残不稳定向M转变体积增大所以容易出现要死夏天A残相对稳定措施:A残稳定化处理T=100-80℃(回火温度)在转变成M过程中自回火深冷处理+A残稳定化处理粗大魏氏组织:由于A粗大先析出物沿晶析出并以一定方向向晶粒内部生长。
影响其形成因素(A晶粒大小A越大越易形成只有在一定冷却速度才会形成)危害(钢的机械性能降低尤其降低韧性塑性和冲击韧性增大T韧-脆)措施(退火正火达到细晶强化双重正火:一次AC3 150-300 二次AC3+ 30~50)网状C化物:C从粗大A析出并扩散至晶界形成碳化物呈网络状存在的C化物组织。
危害(增大脆性降低冲击韧性和降低寿命)措施(热处理方法:加热到ACM以上使C充分融入A中然后快冷在进行退火锻造方法:多次反复+大锻造比的锻造方法)带状组织:沿轧制方向形成条带状分布的不同组织。
原因:成分偏析危害(横向塑性和韧性降低淬火时开裂失效组织不均)措施(轻微的带状组织可用多次正火或扩散退火加正火消除)表面脱C层:T加过高T保过长表层的C成分低于内层降低了C量的表层。
危害(易于裂纹的产生)措施(机加工磨掉脱碳层)。
龟状裂纹:裂纹的宏观外观呈龟壳网络分裂。
成因(有S渗入钢料表面CU等易容元素过多钢料表面晶粒粗大)危害(影响力学性能和耐腐蚀性能)措施(磨修)脆性夹杂物:完全不具有塑性的夹杂物。
(氧化物ZRO2 AL2O3 CR2O3 氮化物夹杂ALN.)塑性夹杂物:具有良好塑性的夹杂物(MNS FES)产生的裂纹倾向小非金属夹杂物对钢性能的影响:一般对屈服强度0-b影响不大对钢材纵向延伸性影响不大横向延伸性影响较明显降低钢材的断裂韧性。
根本原因(夹杂物使金属应力发生再分布引起应力集中为材料破坏提供了最薄弱的部位破坏塑性)熔焊:在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态不加压力完成焊接的方法。
焊接是热加工工艺中最容易产生工艺缺陷的一种工艺。
焊接缺陷:接头中产生的金属不连续不致密或连续不良的现象。
分类:咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等焊接裂纹按机理不同分为:热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂纹再热裂纹:焊后焊件在一定温度范围内进行的消除应力热处理工艺中所产生的裂纹。
部位:热影响区的粗晶部过裂于细晶区沿晶间开裂形成机理(焊接时融入的沉淀相来不及析出晶内产生二次沉淀相使晶内变形能力增强)措施(在条件允许下尽可能加快升温速度尽快超过再热裂纹敏感区焊接时预热和后热减小焊接应力)层状撕裂:热影响区附近产生的台阶状层状断裂。
机理(裂纹沿自身所处的平面扩展把同一平面的夹杂物连成一片由剪切应力作用下发生剪切断裂构成层状撕裂的阶梯形状)热裂纹:在高温下产生,都沿A晶界开裂实在焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的大多产生在焊缝金属中,宏观特征:沿焊缝轴向或纵向分布,横向分布裂口有氧化色彩,表面无光泽;微观特征:沿晶粒边界分布,沿晶断裂。
【1.结晶裂纹(产生原因在焊缝金属凝固结晶的后期低熔点物质排挤在晶界形成一层薄膜在焊接拉应力作用下薄膜裂开形成结晶裂纹措施控制焊缝杂质含量细化晶粒)2.高温裂化裂纹(高温下产生在焊接应力作用下沿奥氏体晶间发生开裂措施控制木材中SP杂质含量改善焊接工艺)3.多变化裂纹(产生温度低于固相线温度存在晶格缺陷在化学作用下缺陷聚集形成了多边化边界使强度塑性下降沿多边化边界开裂形成机理焊缝金属存在很多高密度的位错在高温和应力共同作用下不同平面上运动的刃型位错可能发生攀移由原来的水平组合变成后来的垂直组合措施加入一些提高多边化过程的元素减小攀移的能力减小焊接应力的存在)】冷裂纹:一般特征(产生温度在MS点附近温度区间部位:热影响区极少在焊缝产生钢种广泛,汗后立即出现0-几小时几天或更长时间)。
宏观特征:断口有发亮金属光泽,裂口锯齿型凹凸不平,深浅不一,尾端尖而细,裂纹内腔无明显杂质;微观特征:晶间断裂,也有穿晶内断裂,也有穿晶混合断裂。
【1.延迟裂纹(不是在焊后立即出现的裂纹机理:钢种的淬硬倾向越大越易产生裂纹焊接接头含H量H具有延迟作用措施:选择低C微量多合金低H焊接材料控制H来源烘干焊条清理焊件焊丝加入合金元素提高塑性预热后热缓冷清除应力集中部位)2.淬硬脆化裂纹(淬硬组织在焊接应力下产生的裂纹)3.低塑性脆化裂纹(应变超过了塑性储备量所产生的裂纹)】塑性变形:当外加应力超过屈服极限时物体不能完全恢复原来的形状而使一部分变形保留下来这部分参与变形称为塑性变形。