金属构件失效分析/廖景娱

本书阐述金属装备及其构件失效与失效分析的工程概念及相关的理论知识。全书共5章。第1章对金属构件的失效与失效分析作概括性介绍，使教学双方有互相沟通的共同语言；第2章基础知识补充金属学、断裂力学及腐蚀学中与失效分析密切相关的内容，可根据学生原有基础知识的情况选学；第3章详细介绍金属构件常见的失效形式及其判断，对各种失效形式的失效现象、失效特点、引起失效的原因及预防措施结合工程实践作尽可能详尽的介绍并展示实例；第4章是失效分析方法和手段，包括思维方法、失效分析程序制定到具体失效分析全过程进行的各项工作，均按指导操作的叙述方式进行介绍；第5章列举金属构件失效的案例，可穿插在前几章学习中使用。

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1概述1 11金属构件的失效及失效分析1 12失效分析的意义2 121促进科学技术的发展2 122提高装备及其构件的质量3 123具有高经济效益和社会效益3 13金属构件的失效形式及失效原因4 131金属构件的失效形式 4 132引起失效的原因5 14失效分析与其他学科的关系6 15失效分析的历史发展与国内外失效分析的状况8 151失效分析的历史发展的三阶段8 152国内外失效分析状况8 16失效分析工作者的主要任务和应具备的基本素质10 复习思考题11 2失效分析基础知识12 21金属构件中可能引起失效的常见缺陷12 211铸态金属组织缺陷 12 212金属锻造及轧制件缺陷 15 213夹杂物及其对钢性能的影响 18 214金属焊接组织缺陷 21 215钢铁热处理产生的组织缺陷 26 22力学计算基本概念 27 221传统强度理论及其适用范围 27 222断裂力学基本概念 32 23环境作用机理 40 231化学反应 40 232电化学反应 45 复习思考题48 ３金属构件常见失效形式及其判断50 31变形失效50 311金属构件的弹性变形失效 50 312金属构件的塑性变形失效 52 313高温作用下金属构件的变形失效 54 32断裂失效 56 321断裂失效的分类 57 322韧性断裂 59 323脆性断裂 64 324疲劳断裂 69 33腐蚀失效81 331腐蚀的类型82 332均匀腐蚀84 333点腐蚀与缝隙腐蚀85 334晶间腐蚀91 335电偶腐蚀94 336氢腐蚀98 337应力腐蚀开裂100 338腐蚀疲劳108 34磨损失效109 341磨损的类型109 342磨料磨损109 343粘着磨损112 344冲蚀磨损115 345微动磨损118 346腐蚀磨损122 347疲劳磨损124 348提高耐磨性的途径 126 复习思考题 126 4失效分析的思路、程序和基本技能128 41失效分析思路和逻辑方法128 411失效分析思路的重要性128 412构件失效过程及其原因和特点129 413失效分析思路的方向性及基本原则130 414几种失效分析思路简介132 415几种常用的逻辑推理方法135 42失效分析的程序136 421接受任务明确目的要求136 422调查现场及收集背景资料137 423失效件的观察、检测和试验138 424确定失效原因并提出改进措施140 43失效件的保护、取样及试样清洗、保存140 431失效件的保护140 432失效件的取样141 433试样的清洗141 434试样的保存142 44常规测试技术142 441测试技术选用原则142 442化学成分分析142 443力学性能测试148 444金相检验148 445无损检测164 446残余应力测试169 447物化性能测试170 45失效分析的几种基本技能173 451断口分析173 452裂纹分析174 453痕迹分析178 454模拟试验180 46电子显微镜研究法181 461透射电子显微镜181 462扫描电子显微镜184 47腐蚀性能测试及仪器设备186 471现场挂片试验186 472实验室试验187 48磨损性能测试及仪器设备192 复习思考题194 ５失效分析实例195 51设计或材料因素为主引起的失效实例195 实例1锅炉过热管蠕胀开裂195 实例2醇胺贫富液换热器列管腐蚀穿漏197 实例3常减压蒸馏装置常压塔上层塔盘及条阀应力腐蚀开裂199 实例4钎杆的疲劳断裂201 实例5电动凿岩机机芯齿轮脆性断裂202 52制造因素为主引起的失效实例203 实例6进口万吨级远洋货轮主机曲轴断裂203 实例7直馏柴油加氢反应器泡罩开裂206 实例8950型轧钢机主传动轴断裂208 实例9消声器轴向开裂209 实例10斜拉桥钢索断裂211 实例11304型不锈钢熔盐槽晶间腐蚀212 实例12冷轧辊的热处理失效 214 53环境作用因素为主引起的失效实例215 实例13不锈钢钢管爆裂 215 实例14催化裂化再生器壳体开裂 217 实例15矿浆泵磨损 219 实例16球磨机磨球疲劳磨损 219 实例17圆锥式破碎机衬板磨料磨损 222 54使用不当或其他因素为主引起的失效实例225 实例18味精结晶罐顶盖挡罩小圆环穿晶型应力腐蚀开裂 225 实例19废热锅炉壳体局部变形 227 实例20乙烯裂解炉炉管断裂 229 实例21氨冷凝器传热管腐蚀泄漏 230 实例22不锈钢混合机爆炸 232 实例23胺化反应釜应力腐蚀开裂 235 参考文献238