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金屬材料與構件失效分析

 
 失效分析是對失效件的宏觀特征與微觀特征、材質、工藝、理化性能、規定功能、受力狀態及環境因素等進行綜合分析，判明失效模式與原因，提出預防與糾正措施的技術與管理活動。


其目的是確定失效分析的對象（肇事件或首先失效件），判斷失效件的失效模式，找出引發失效的原因，提出改進措施或者預防措施，以防止同類事故件再次發生，保障機械構件的使用安全。

失效分析意義：

可以用來做事故責任認定，裁定賠償責任，偵破刑事犯罪案件，減少和預防同類機械零件的失效現象重復發生，保障產品質量。

主要分析項目：

化學核查

涂料污染

腐蝕分析

斷口分析  

宏觀分析  

微觀評價  

圖片文檔  

物理測試  

表面污染  

焊接評價

金屬構件常見的失效形式有變形失效、斷裂失效、磨損失效及腐蝕等。

1、變形失效

變形：材料在外力作用下產生的形狀或尺寸的變化。

常溫變形：彈性變形：外力去除后課恢復;    塑性變形：外力去除后不可恢復

高溫變形：蠕變和應力松弛

低碳鋼；正火、退火、調制態中碳鋼：低、中碳合金鋼；一些鋁合金；某些高分子材料與低碳鋼拉伸應力應變曲線相同

⑴大多數純金屬：Al、Cu、Au、Ag變形分為三階段，無屈服塑性變形階段

⑵脆性材料：陶瓷、白口鑄鐵、淬火高碳鋼及高碳合金鋼，只有彈性變形階段

⑶高彈材料橡膠只有非線性彈性變形階段且彈性變形能力強彈性形變率達100~1000%  

2、應力松弛變形失效


在高溫和壓力作用下，隨時間延長，若變形總保持不變，因Creep而逐漸上升的塑性變形將逐步代替原來的彈性變形，從而使零件內應力降低的現象。

松弛和蠕變是一個問題的兩個方面。

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