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金属材料与构件失效分析

 
 失效分析是对失效件的宏观特征与微观特征、材质、工艺、理化性能、规定功能、受力状态及环境因素等进行综合分析，判明失效模式与原因，提出预防与纠正措施的技术与管理活动。


其目的是确定失效分析的对象（肇事件或首先失效件），判断失效件的失效模式，找出引发失效的原因，提出改进措施或者预防措施，以防止同类事故件再次发生，保障机械构件的使用安全。

失效分析意义：

可以用来做事故责任认定，裁定赔偿责任，侦破刑事犯罪案件，减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生，保障产品质量。

主要分析项目：

化学核查

涂料污染

腐蚀分析

断口分析  

宏观分析  

微观评价  

图片文档  

物理测试  

表面污染  

焊接评价

金属构件常见的失效形式有变形失效、断裂失效、磨损失效及腐蚀等。

1、变形失效

变形：材料在外力作用下产生的形状或尺寸的变化。

常温变形：弹性变形：外力去除后课恢复;    塑性变形：外力去除后不可恢复

高温变形：蠕变和应力松弛

低碳钢；正火、退火、调制态中碳钢：低、中碳合金钢；一些铝合金；某些高分子材料与低碳钢拉伸应力应变曲线相同

⑴大多数纯金属：Al、Cu、Au、Ag变形分为三阶段，无屈服塑性变形阶段

⑵脆性材料：陶瓷、白口铸铁、淬火高碳钢及高碳合金钢，只有弹性变形阶段

⑶高弹材料橡胶只有非线性弹性变形阶段且弹性变形能力强弹性形变率达100~1000%  

2、应力松弛变形失效


在高温和压力作用下，随时间延长，若变形总保持不变，因Creep而逐渐上升的塑性变形将逐步代替原来的弹性变形，从而使零件内应力降低的现象。

松弛和蠕变是一个问题的两个方面。

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