1、喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象稱為失效失效形式：變形斷裂腐蝕磨損失效的原因：設(shè)計(jì)不合 理 選材不當(dāng)及材料缺陷制造工藝不合理使用操作不當(dāng)和維修不當(dāng)鑄態(tài)金屬組織缺陷:縮 孔疏松偏析內(nèi)裂紋白點(diǎn)氣泡金屬鍛造內(nèi)部缺陷：粗大魏氏體組織網(wǎng)絡(luò)狀碳化物及帶 狀組織鋼材表層脫碳鋼材表面缺陷：折疊劃痕結(jié)疤表面裂紋分層夾雜物對(duì)鋼的力學(xué) 性能和工藝性能影響：降低材料塑性韌性和疲勞性能 夾雜物與鋼基體相比變形很小，由 于夾雜物和鋼基體之間變形性的顯著差異，勢(shì)必造成在夾雜物與鋼基體的交界面處產(chǎn)生應(yīng)力 集中，導(dǎo)致微裂紋生成或夾雜物本身開(kāi)裂夾雜物的熱膨脹系數(shù)越小，形成的拉應(yīng)力越大， 對(duì)鋼的危害性越大熱應(yīng)力：由于溫度差而產(chǎn)生體積收縮量不同

2、所引起的內(nèi)應(yīng)力組織應(yīng)力： 由于零件斷面上各處轉(zhuǎn)變的先后不同，其體積變化各處不同，由此引起的內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)度理論： 1最大拉應(yīng)力2最大拉應(yīng)變3最大切應(yīng)力4形狀改變比能12斷裂失效34屈服失效 KI=KIC這個(gè)判斷稱為應(yīng)力強(qiáng)度因子判斷，簡(jiǎn)稱K判據(jù)。按照這個(gè)判據(jù)可以解決工程結(jié)構(gòu)很 多實(shí)際問(wèn)題：1解釋低應(yīng)力脆斷失效的原因這是因?yàn)椴牧嫌辛鸭y狀缺陷存在是客觀的，裂 紋在構(gòu)件服役期間的長(zhǎng)大及失穩(wěn)擴(kuò)展引起脆斷2計(jì)算構(gòu)件在服役條件下的最大裂紋容限， 對(duì)構(gòu)件做出安全評(píng)估3根據(jù)構(gòu)件現(xiàn)存的裂紋尺寸，確定構(gòu)件的最大工作應(yīng)力或最大允許載 荷4若能檢出貨從經(jīng)驗(yàn)得出裂紋擴(kuò)展速率，可計(jì)算出構(gòu)件的安全壽命，并制定出合理的裂 紋檢測(cè)周期

3、5確立材料強(qiáng)韌化的設(shè)計(jì)思想，既要求材料有高強(qiáng)度以節(jié)約資源，更要求材料 有高韌性儲(chǔ)備抵抗脆斷。設(shè)計(jì)構(gòu)件時(shí)選擇KIC高的材料，或通過(guò)工藝處理提高材料的KIC COD理論即裂紋張開(kāi)位移理論6=6c PO2=PMO金屬與其氧化物處在平衡狀態(tài) 金屬不穩(wěn) 定具氧化傾向生成金屬氧化物 VMO/VM1利于 生成完整氧化膜氧化膜具有保護(hù)作用的條件：1金屬氧化物本身難熔穩(wěn)定不揮發(fā)不易與 介質(zhì)發(fā)生作用而被破壞2氧化膜與基體結(jié)合良好，有接近的熱膨脹系數(shù)不會(huì)自行或受外界 作用而剝離脫落3氧化膜有足夠強(qiáng)度和塑性，足以經(jīng)受一定的應(yīng)力，應(yīng)變作用 電化學(xué)反應(yīng)：金屬及其離子電對(duì)構(gòu)成的平衡電極電位越正，氧化的傾向性就越小 在常溫或

4、溫度不高的情況下的變形失效主要有彈性變形失效和塑性變形失效彈性變形失效的原因及防護(hù)措施：過(guò)載或超溫或材料變質(zhì)是構(gòu)件產(chǎn)生彈性變形失效的原因， 而這些原因往往是由于構(gòu)件原設(shè)計(jì)的考慮不周，計(jì)算錯(cuò)誤或選才不當(dāng)而造成的。預(yù)防措施從 下列幾個(gè)方面考慮：1選擇合適的材料或構(gòu)件結(jié)構(gòu)2確定適當(dāng)?shù)臉?gòu)件匹配尺寸或變形的約束 條件3采用減少變形影響的連接件構(gòu)件塑性變形失效的原因主要是過(guò)載預(yù)防塑性變形：1合理選材，提高金屬材料抵抗塑性變形的能力2準(zhǔn)確確定構(gòu)件的工作載荷 正確進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算合理選取安全系數(shù)減少應(yīng)力集中3嚴(yán)格安裝加工工藝規(guī)程對(duì)構(gòu)件成 形，減少殘余應(yīng)力4嚴(yán)禁構(gòu)件運(yùn)行超載5檢測(cè)腐蝕環(huán)境構(gòu)件強(qiáng)度尺寸的減小高溫長(zhǎng)時(shí)間

5、作用下應(yīng)力恒小于屈服強(qiáng)度，也會(huì)緩慢的產(chǎn)生塑性變形當(dāng)該變形量超過(guò)規(guī)定要 求時(shí)會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的塑性變形失效（高溫為0.3的Tm Tm為絕對(duì)溫度表示的金屬材料熔點(diǎn)） 蠕變變形失效抵抗該失效的能力用蠕變極限和持久強(qiáng)度衡量應(yīng)力松弛失效抵抗松弛的能力稱為松弛穩(wěn)定性用殘余應(yīng)力衡量 斷裂過(guò)程：裂紋的萌生裂紋的亞穩(wěn)擴(kuò)展及失穩(wěn)擴(kuò)展斷裂韌性斷裂宏觀形貌有纖維區(qū)放射區(qū)剪切唇區(qū)；微觀形貌有微孔聚集型的韌窩花樣和純剪 切的蛇形花樣韌窩：等軸韌窩（正應(yīng)力）剪切韌窩（切應(yīng)力）撕裂韌窩（撕裂應(yīng)力）韌性斷裂的原因是各種影響因素造成的材料強(qiáng)度不足措施：1設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮構(gòu)件的承載 能力2操作時(shí)保持儀表完好的狀態(tài)準(zhǔn)確線上操作工況3嚴(yán)格遵守

6、操作規(guī)格嚴(yán)禁超載超溫 超速4隨時(shí)注意有無(wú)異常變形5定期測(cè)厚脆性斷裂斷面宏觀形貌小刻面人字條紋或山形條紋微觀：河流條紋舌狀花樣疲勞斷裂宏觀疲勞裂紋起源區(qū)xxxx擴(kuò)展區(qū)（沙灘花樣）最終斷裂區(qū) 微觀 疲勞輝紋 輪胎壓痕花樣電偶腐蝕預(yù)防：1選擇電偶序中盡可能靠近的金屬組合2盡量避免小陽(yáng)極大陰極的電偶腐蝕 3如無(wú)可避免要產(chǎn)生小陽(yáng)極大陰極的電偶腐蝕，則小陽(yáng)極的構(gòu)件要設(shè)計(jì)成可換的沒(méi)有介質(zhì) 塞積區(qū)的結(jié)構(gòu)4在兩種金屬間通過(guò)使用涂層，加入非金屬墊片等來(lái)絕緣或斷開(kāi)回路，同時(shí) 保證在服役中不會(huì)發(fā)生金屬間的接觸5保護(hù)涂層是抗腐蝕的普通方法，如果只能涂其中一 種，涂惰性大的陰極金屬表面6天假緩蝕劑來(lái)減少環(huán)境的侵蝕性或控制

7、陰極或陽(yáng)極反應(yīng)速 率7陰極保護(hù)是所推薦的電化學(xué)保護(hù)方法之一磨損的類型：磨料xx粘著xx（涂抹擦傷撕脫咬死）沖蝕xx（噴砂式?jīng)_蝕雨滴水滴xx泥漿 xx氣蝕影響因素：沖蝕粒子攻角速度沖蝕時(shí)間環(huán)境溫度靶材）微動(dòng)xx腐蝕xx疲勞 xx失效分析思路1”撒網(wǎng)”式失效分析思路2最多最常用的是按失效類型的分析思路3邏 輯推理思路是失效分析的基本思路4FTA系統(tǒng)工程學(xué)失效分析失效分析的程序：接受任務(wù)明確目的要求調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)及收集背景資料（現(xiàn)場(chǎng)失效信息的收集， 保留，記錄；調(diào)查，訪問(wèn)和背景資料的收集）失效件的觀察，檢測(cè)和試驗(yàn)確定失效原因并 提出改進(jìn)措施失效分期的集中基本技能：斷口分析（首選；分析依據(jù)顏色與光澤花紋粗

8、糙度與最大正應(yīng)力的交角冶金缺陷）裂紋分析（目的是確定裂紋的位置及產(chǎn)生原因，產(chǎn) 生裂紋部位的分析：1構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀引起的裂紋2材料缺陷xxxxx3受力情況xxxxx ；四種裂 紋的判別方法：T形法分枝法變形法氧化法；走向：應(yīng)力原則材質(zhì)均勻強(qiáng)度原則材料 明顯不均勻）痕跡分析模擬試驗(yàn)鍋爐過(guò)熱管蠕脹開(kāi)裂（1）水垢是引起管壁超溫的主要原因（2）爆裂處焊接成型工藝設(shè)計(jì)不 合理，有殘余應(yīng)力，垢層和氧化膜生成使管壁變薄，此處在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)力較大（3）管壁 金屬長(zhǎng)期過(guò)熱運(yùn)行，導(dǎo)致內(nèi)部金屬組織珠光體嚴(yán)重球化，高溫蠕變加速，鋼材在高溫下強(qiáng) 度下降，最終導(dǎo)致管子在強(qiáng)度薄弱處有缺陷，致使鋼管擴(kuò)管處鼓脹、爆管。釬桿的疲勞斷

9、裂（1）奧氏體和塊狀復(fù)合結(jié)構(gòu)都是阻止裂紋擴(kuò)展的因素，根據(jù)此觀點(diǎn)，提高 奧氏體和塊狀復(fù)合結(jié)構(gòu)的體積百分?jǐn)?shù)都將有助于提高釬桿壽命，兩者是相互矛盾的，控制釬 桿塊狀復(fù)合結(jié)構(gòu)在20%30%其壽命最長(zhǎng)（2）為提高釬桿壽命，減少夾雜物，純化鋼材，有 很好的效果。電動(dòng)鑿巖機(jī)機(jī)芯齒輪脆性斷裂（1）各齒輪的斷裂屬一次性脆斷失效，其主要 原因是滲碳淬火加熱溫度過(guò)高，回火不足，造成過(guò)熱組織，內(nèi)部出現(xiàn)淬火裂紋，大大增加了 齒輪脆性。（2）其次是選材不當(dāng)950型軋鋼機(jī)主傳動(dòng)軸斷裂（1）傳動(dòng)軸在彎曲循環(huán)力作 用時(shí)，軸的表面在最大彎曲力或局部材料缺陷的地方始終受一個(gè)切向拉應(yīng)力作用而引起疲勞 斷裂（2）軸向拉應(yīng)力作用而引起的

10、多源疲勞，但疲勞區(qū)所占面積少，從顏色看這些多源疲 勞是在斷裂前形成的，新斷口主要為靜斷區(qū)。（3）主要原因是由于對(duì)其表面多次反復(fù)堆焊， 產(chǎn)生焊接缺陷和表面應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致軋鋼機(jī)主傳動(dòng)軸發(fā)生疲勞-脆性斷裂冷軋錕熱處理 失效冷軋餛的斷裂失效屬淬火開(kāi)裂，主要是淬火噴冰水速度較快，內(nèi)外溫差引起的熱應(yīng)力很 大，噴冰術(shù)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，未能及時(shí)回火。其次是沿晶分布的硫化物過(guò)多，增加了鋼的脆斷傾 向性。的失效分析后，改進(jìn)工藝，收到較好效果。味精結(jié)晶館頂蓋擋罩小圓環(huán)穿結(jié)晶型應(yīng) 力腐蝕開(kāi)裂原因;焊接結(jié)構(gòu)拘束及焊后沒(méi)熱處理有較高的殘余應(yīng)力水平措施：（1）選擇具 有良好抗應(yīng)力腐蝕材料（2）改進(jìn)小圓環(huán)與擋罩連接結(jié)構(gòu)避免積液盡量避免或減少殘余應(yīng)力（3）嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行使用 不銹鋼混合機(jī)爆炸 原因（1）爆炸的能量主要來(lái)源于機(jī) 內(nèi)物料釋放的燃燒熱及