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金属材料失效分析及预防措施

发布日期:2017-09-13浏览次数:

    随着科学技术和工业生产的迅速发展,人们对机械零部件的质量要求也越来越高。材料质量和零部件的精密度虽然得到很大的提高,但各行业中使用的机械零部件的早期失效仍时有发生。通过失效分析,找出失效原因,提出有效改进措施以防止类似失效事故的重复发生,从而保证工程的安全运行是必不可少的。

金属材料失效分析及预防措施

    一、失效常见原因

    设计不当引起的失效(结构设计不合理、设计硬度不足、选材不当、材料状态要求不合理);

    材料缺陷引发的失效(疏松、偏析、皮下气泡、缩孔、非金属夹杂、白点、异金属夹杂、表面腐蚀等);

    铸造缺陷引发的失效(缩孔与疏松、白口与反白口、球墨铸铁球化不良、夹渣、偏析碳化物、铸造裂纹、石墨漂浮等);

    锻造缺陷引发的失效(过热与过烧、锻造裂纹、热脆与铜脆、锻造折叠、高温氧化、退火不充分、锻造白点、锻造流线缺陷等);

    焊接缺陷引发的失效(焊接裂纹、未焊透与未熔合、焊接预热不当、夹渣与气孔、晶间腐蚀、应力腐蚀);

    热处理缺陷引发的失效(淬火裂纹、表面脱碳、渗碳/氮缺陷、回火裂纹等);

    冷加工成型缺陷引发的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷镦缺陷、冲/挤/拉伸成形缺陷等)。

    失效的类型

    断裂、

    根据断裂之前材料变形量的大小,可以分为韧性断裂和脆性断裂;

    磨损、

    材料的磨损失效通常可以分为五类:磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损。其中,磨粒磨损最为常见,机件运转过程中,由于外界硬质颗粒介入或者接件本身凸起状物引起的磨损都是磨粒磨损,金属材料表面脱落物也属于磨粒磨损范畴。

    腐蚀

    金属材料的腐蚀是由于材料与周围介质相互接触发生化学及电化学反应。金属材料的腐蚀多种多样,宏观上分为全面腐蚀和局部腐蚀,在日常各类腐蚀事故中,基本以局部腐蚀最为常见,局部腐蚀又可分为应力腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀等。

    二、金属失效分析的意义

    1.失效分析可以减少和预防同类失效现象的发生,从而减少经济损失和提高产品质量。

    2.为企业技术开发、技术改造提供信息,增加企业产品技术含量,从而获得更大的经济效益。

    3.分析机械零件失效原因,为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。

    三、金属构件预防失效措施

金属材料失效分析及预防措施

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