失效分析

《中航工业检测及焊接人员资格鉴定与认证系列培训教材:失效分析》分为基础篇和应用篇。基础篇介绍了失效分析的发展、思路和方法及失效分析的基本理论与技术，包括失效分析的人员要求、推理方法、事故分析过程、痕迹分析、裂纹分析、断口分析等。应用篇针对过载断裂失效分析、疲劳断裂失效分析、环境作用下的失效分析、磨损失效分析、断口定量分析、非金属材料与构件的失效分析、电子元器件失效分析等不同角度展开了相关的技术阐述，并列举了相应的实际案例。

上篇基础篇
第一章概论
1.1失效分析的历史与发展
1.1.1古代失效分析
1.1.2近代失效分析
1.1.3现代失效分析
1.1.4现代失效分析在中国的发展
1.1.5现代失效分析的发展方向
1.2失效分析的作用
1.2.1全面质量管理中的重要环节
1.2.2可靠性工程中重要的技术基础
1.2.3安全工程的重要技术保证
1.2.4维修工程的理论基础和指导依据
1.2.5科技进步的强大推动力
1.2.6用户手中强有力的武器
1.3失效分析的相关术语
1.3.1通用术语
1.3.2断裂失效相关术语
1.3.3腐蚀失效相关术语
1.3.4磨损失效相关术语
1.3.5变形失效相关术语
1.4失效的基本模式
1.5失效分析的人员要求
1.5.1失效分析人员的基本素质
1.5.2失效分析人员的专业要求
参考文献
第二章失效分析思路和方法
2.1失效分析思路的基本内涵
2.2失效过程及其原因的几个特点
2.3思考方向
2.4几种典型的失效分析思路
2.4.1“撒大网”逐个因素排除
2.4.2FTA
2.4.3逻辑推理
2.5逻辑推理方法
2.5.1归纳推理
2.5.2演绎推理
2.5.3类比推理
2.5.4选择性推理
2.5.5假设性推理
2.6失效分析的一般程序和要点
2.7事故调查中肇事件的判断方法
2.7.1残骸的分类
2.7.2判断产品事故的模式
2.7.3判断事故发生的时机
参考文献
第三章失效分析的基本理论与技术
3.1痕迹分析
3.1.1痕迹分析的作用和意义
3.1—2痕迹的分类
3.1.3机械损伤痕迹
3.1.4电损伤痕迹
3.1.5热损伤痕迹
3.1.6化学损伤痕迹
3.1.7其他损伤痕迹
3.1.8痕迹分析的一般程序
3.2裂纹分析
3.2.1裂纹分析方法
3.2.2裂纹走向分析
3.2.3裂纹的宏观形貌
3.2.4裂纹的微观形貌
3.2.5裂纹周围及裂纹末端情况
3.3断口分析
3.3.1断口分析的作用及意义
3.3.2断裂分类
3.3.3断口分析基本内容与方法
3.3.4断裂机理与典型形貌
3.3.5不同断裂失效模式的断口特征
3.3.6断裂失效原因的分析
3.4失效分析常用检测技术
3.4.1失效分析选用检测技术原则
3.4.2金相分析
3.4.3材料成分结构分析
3.4.4力学性能测试
3.4.5无损检测
3.5其他相关失效分析技术
3.5.1失效分析技术介绍
3.5.2含缺陷零件安全评估
3.5.3有限元在失效分析中的应用
参考文献
下篇应用篇
第四章变形与过载断裂失效分析
4.1变形失效
4.1.1弹性变形失效
4.1.2塑性变形失效
4.1.3失稳变形失效
4.2过载断裂
4.2.1断口三要素典型特征
4.2.2断口三要素的影响因素
4.2.3断口三要素的应用
4.3案例分析
4.3.11Cr18Ni9T1弹簧垫圈回弹变形失效
4.3.218Cr2Ni4WA螺桩塑性伸长变形失效
4.3.3散热器壳体局部失稳变形
4.3.4铂膜热敏电阻器热胀冷缩变形断裂失效
4.3.5液压柱塞泵传动轴扭转过载断裂
4.3.6信号器膜片回火脆性开裂
参考文献
第五章疲劳断裂失效分析
5.1疲劳断裂失效的分类
5.2疲劳断裂的宏观分析
5.3疲劳断口的微观分析
5.4疲劳载荷类型的判断
5.4.1反复弯曲载荷引起的疲劳断裂
5.4.2拉—拉（拉—压）载荷引起的疲劳断裂
5.4.3扭转载荷引起的疲劳断裂
5.5低周疲劳断裂失效分析
5.6高周疲劳断裂失效分析
5.6.1高周疲劳
5.6.2高低周复合疲劳
5.7腐蚀疲劳断裂失效分析
5.8热疲劳断裂失效分析
5.9微动疲劳断裂失效分析
5.10案例分析
5.10.1高压涡轮整体叶盘叶根裂纹分析
5.10.2动力涡轮导向器裂纹分析
5.10.3高压涡轮叶片掉块与裂纹分析
5.10.4钛合金中央件耳片断裂分析
5.10.5油箱端盖裂纹分析
参考文献
第六章环境介质作用下的失效分析
6.1腐蚀的基本概念与分类
6.2金属腐蚀损伤特征
6.2.1腐蚀表面的基本形貌特征
6.2.2大气腐蚀
6.2.3接触腐蚀
6.2.4缝隙腐蚀
6.2.5金属的热腐蚀
6.2.6熔盐腐蚀损伤
6.2.7腐蚀产物的去除
6.3应力腐蚀断裂失效分析
6.3.1应力腐蚀的条件
6.3.2应力腐蚀的特点
6.3.3应力腐蚀的断口特征
6.3.4不锈钢的腐蚀与应力腐蚀
6.4氢脆断裂失效分析
6.4.1氢脆的类型及特点
6.4.2氢的来源
6.4.3氢在金属中存在的形式与作用
6.4.4氢脆的断口特征
6.4.5氢脆断裂失效判据
6.4.6氢脆与应力腐蚀断裂的区别
6.5液态金属致脆
6.5.1液态金属致脆的特点
6.5.2液态金属致脆机制
6.5.3发生液态金属致脆的主要途径
6.6案例分析
6.6.1卡箍螺栓断裂失效分析
6.6.2氧气瓶瓶口裂纹分析
6.6.3燃烧室壳体裂纹分析
6.6.4TC4钛合金舵翼开裂分析
6.6.5铝合金大粱腐蚀分析
参考文献
第七章磨损失效分析
7.1磨损的基本概念与分类
7.2磨粒磨损
7.2.1概念与影响因素
7.2.2典型案例：轴承磨损分析
7.3黏着磨损
7.3.1概念与影响因素
7.3.2典型案例：齿轮泵动密封装置磨损分析
7.4冲蚀磨损
7.4.1概念与影响因素
7.4.2典型案例：雷达罩涂层磨损分析
7.5疲劳磨损
7.5.1概念与影响因素
7.5.2典型案例：推力球轴承异常磨损分析
7.6腐蚀磨损
77微动磨损
7.8磨损失效的分析方法
7.8.1磨损失效分析的特点
7.8.2磨损失效分析的一般步骤
7.9磨损失效的影响因素及预防措施
参考文献
第八章断口定量分析
8.1概述
8.1.1断口定量分析的基本概念
8.1.2疲劳断口定量分析的方法
8.1.3疲劳断口定量分析的意义
8.2疲劳断口定量分析基础技术
8.2.1疲劳断口定量分析的特征参数
8.2.2疲劳断口定量分析主要模型
8.3疲劳特征的测定方法
8.4断口反推疲劳裂纹扩展寿命
8.4.1疲劳裂纹萌生与扩展过程
8.4.2疲劳扩展寿命定量分析的影响因素
8.4.3断口反推疲劳扩展寿命的基本过程
8.4.4断口反推疲劳扩展寿命举例
8.5断口反推原始疲劳质量
8.5.1结构原始疲劳质量的概念与意义
8.5.2结构原始疲劳质量评估的内涵
8.5.3材料原始疲劳质量
8.5.4原始疲劳质量评估方法
8.6断口反推疲劳应力
8.6.1相关参数的确定方法
8.6.2断口反推疲劳应力的基本过程
8.6.3应用举例
8.7疲劳断口反推的其他应用
8.7.1断裂先后顺序判断
8.7.2失效性质或原因的辅助判断
8.7.3用断口定量分析方法评价工艺效果
参考文献
第九章非金属材料与构件的失效分析
9.1非金属材料的基本概念
9.2非金属材料与构件失效分析方法
9.2.1表面形貌与污染分析
9.2.2界面分析
9.2.3成分分析
9.3橡胶材料与构件的失效分析
9.3.1橡胶材料的常见缺陷
9.3.2典型案例分析
9.4有机玻璃及其构件的失效分析
9.4.1有机玻璃中的银纹
9.4.2典型案例分析
9.5树脂基复合材料与构件的失效分析
9.5.1树脂基复合材料的常见缺陷
9.5.2典型案例分析
参考文献
第十章电子元器件的失效分析
10.1电子元器件失效分析技术
10.1.1电子元器件及其失效
10.1.2电子元器件失效分析涉及的主要技术
10.2电阻器的失效分析
10.2.1电阻器的失效分析方法
10.2.2电阻器的主要失效模式
10.3电容器的失效分析
10.3.1铝电解电容的主要失效模式和失效机理
10.3.2钽电解电容的主要失效模式和失效机理
10.3.3陶瓷电容器的主要失效模式和失效机理
10.3.4其他电容的主要失效模式和失效机理
10.4分立器件的失效分析
10.4.1半导体分立器件常见的失效模式和失效机理
10.4.2功率器件的特点和主要失效模式及其机理
10.4.3塑封器件的主要失效模式及其机理
10.5集成电路的失效分析
10.5.1集成电路的主要失效模式
10.5.2集成电路的主要失效机理
10.6微波器件的失效分析
10.6.1CaAs器件的主要失效模式及机理
10.6.2硅微波器件的主要失效模式及机理
10.6.3微波组件的主要失效模式及机理
10.7其他电子元器件的失效分析
10.7.1光电子器件的失效分析
10.72电真空器件的主要失效模式及机理
10.7.3石英晶体谐振器的主要失效模式及机理
10.7.4磁性器件的主要失效模式及机理
10.8案例分析
10.8.1电阻器失效分析案例
10.8.2电容器件失效分析案例
10.8.3分立器件失效分析案例
10.8.4集成电路失效分析案例
10.8.5微波器件失效分析案例
参考文献