機械零件缺陷、失效分析與實例

第1章設(shè)計不當引起的失效

11常見的設(shè)計不合理因素

111幾何形狀

112對零件制造應力認識不足，設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理

113設(shè)計硬度要求不合理

114選材和狀態(tài)要求不合理

12設(shè)計不當引起的失效案例

121計量泵失效分析

122齒輪端面開裂失效分析

123液壓泵斜盤失效分析

124齒輪泵齒輪與軸咬合失效分析

125齒輪泵主動齒輪軸折斷分析

126配油盤壓印模沖頭失效分析

127傳動軸斷裂失效分析

128F3主減速箱大齒輪失效分析

129提升機構(gòu)制動器軸斷裂分析

第2章材料缺陷與失效

21常見的材料缺陷

211疏松

212錠形偏析（也稱方形偏析）

213點狀偏析（又稱斑點狀偏析）

214皮下氣泡

215殘余縮孔（又稱縮尾）

216翻皮

217軸心晶間裂縫

218非金屬夾雜物

219白點

2110異金屬夾雜

2111成分不均勻和軸心碳偏析

2112表面腐蝕

22材料缺陷引起的失效案例

221雙頭螺柱斷裂分析

222托輪軸斷裂失效分析

223接骨板斷裂失效分析

224六角鎖緊螺栓斷裂分析

225連接螺栓失效分析

226A14傳動軸淬火開裂分析

227GIS氣管連接螺母失效分析

228大齒輪組裝開裂原因分析

229球磨機變速箱輸出軸斷裂分析

2210離合器膜片彈簧斷裂分析

2211解吸塔再沸器上管板失效分析

2212二米輾壓機錐輥軸斷裂分析

2213摩托車齒輪失效分析

2214前輪轂壓鑄模失效分析

2215材質(zhì)對壓鑄模具失效和使用壽命的影響

第3章鑄造缺陷與失效

31常見的鑄造缺陷及其影響

311縮孔和縮松（疏松）

312白口和反白口

313球墨鑄鐵球化不良與衰退

314夾渣（夾雜）

315石墨漂?。ㄩ_花狀石墨）

316偏析碳化物與磷共晶的影響

317鐵素體形態(tài)和數(shù)量

318鑄造裂紋

319灰鑄鐵件中常見的不良石墨形態(tài)

32鑄造缺陷引起的失效案例

321航空液壓泵斜盤斷裂分析

322柴油機汽缸套的咬合損傷失效分析

323隔離開關(guān)拐臂斷裂失效分析

324柴油機曲軸斷裂失效分析

325轉(zhuǎn)子與柱塞卡死問題的分析

第4章鍛造缺陷與失效分析

41鍛造缺陷的常見形式

411過熱和過燒

412鍛造裂紋

413鍛造折疊

414熱脆和銅脆

415低合金鋼高溫內(nèi)氧化

416鍛后退火不充分

417鍛造白點

418鍛造流線缺陷

42鍛造缺陷案例

421大型輸出軸齒輪開裂分析

422航空液壓泵斜盤斷裂失效分析

423內(nèi)齒輪淬火斷裂分析

第5章焊接缺陷與失效

51常見的焊接缺陷

511焊接裂紋

512焊縫中夾渣與氣孔

513未焊透和未熔合

514咬邊

515焊接預熱不當形成的缺陷

516釬焊缺陷

517接觸焊（點焊、滾焊）常見缺陷

518摩擦焊的缺陷與失效

52奧氏體鋼焊接件的晶間腐蝕破壞

521晶間腐蝕

522刀狀腐蝕

523應力腐蝕

53焊接缺陷引起的失效案例

531汽車轉(zhuǎn)向器斷裂失效分析

532水環(huán)真空泵葉片斷裂分析

533開關(guān)鋁筒失效分析

534閘閥焊接件斷裂分析

535擺臂支撐板斷裂分析

536供熱管道開裂失效分析

537污水泵葉片斷裂分析

538汽車驅(qū)動橋殼帶套管斷裂分析

第6章熱處理缺陷與失效

61常見的熱處理缺陷

611淬火裂紋

612回火裂紋

613鋼的表層脫碳

614校正裂紋

615滲碳、碳氮共滲缺陷

616滲氮缺陷

617氮碳共滲（軟氮化）缺陷

62熱處理缺陷引起的失效實例

621摩托車1001241骨架開裂分析

622柱塞帽組裝收口開裂

623鉸盤車傳動軸齒部斷裂分析

624電機主軸斷裂失效分析

625太陽輪失效分析

626風力發(fā)電機高速軸失效分析

627真空泵驅(qū)動接頭斷裂分析

628機油泵主動齒輪斷齒原因分析

第7章冷加工成形缺陷與失效

71常見的磨削缺陷

711磨削燒傷及其特征

712磨削裂紋

713磨削應力的形成

714影響磨削燒傷和磨削裂紋的因素

72切削加工缺陷與失效

73電火花線切割加工缺陷與失效

731變質(zhì)層組織與缺陷

732線切割變形與開裂

74冷鐓缺陷與失效

741冷鐓硬化

742冷鐓折疊

743冷鐓螺栓頭部斷裂

744十字槽和內(nèi)六角螺釘?shù)纛^

75滾絲不當產(chǎn)生的缺陷與失效

76沖、擠和拉伸成形缺陷

77其它加工缺陷與失效

771剪切缺陷

772加工毛刺與失效

773電解加工的缺陷

774機械損傷與變形

775電鍍氫脆斷裂

78冷加工不當引起的失效

781FD齒輪失效分析

782齒輪軸齒面裂紋分析

783鍍鋅水管斷裂分析

784ZD514和ZD414電機軸斷裂分析

785輸入齒輪軸斷裂失效分析

786收縮盤外環(huán)斷裂分析

787低溫過熱器管裂紋分析

788鉸盤車YTJ12提升機構(gòu)失效分析

78975kW齒輪變速箱中間軸斷裂分析

7810汽車發(fā)動機曲軸斷裂失效分析

7811雙頭螺栓斷裂分析

7812低速級齒輪斷裂分析

7813電力中溫再熱器冷卻管爆管分析

7814撥叉鍛模斷裂失效

7815滾絲輪崩齒問題的分析

7816顯像管包箍斷裂失效分析

7817同軸泵齒輪軸斷裂分析

第8章安裝、使用和維護不當引起的失效

81安裝不當

811安裝緊度控制不妥

812安裝清潔度的影響

813安裝零件的混錯

814安裝中心距偏差與受力不均

815安裝零位表面損傷

82使用不當

821過載斷裂

822操作不當

83使用、維修和保養(yǎng)

84環(huán)境介質(zhì)影響

841溫度的影響

842氣氛與介質(zhì)

843管道的爆裂與應力腐蝕

85管理不當

86安裝、使用和維護不當引起的失效案例

861一段預熱管滲漏事故分析

862變速箱齒輪失效分析

863汽車發(fā)動機曲軸斷裂分析

864主動錐齒輪崩齒失效分析

865齒輪軸齒磨損分析

866汽輪機第十二級動葉片開裂分析

867渦輪盤裂紋分析

868凝結(jié)水泵筒體連接螺栓斷裂失效分析

869變速箱齒輪軸斷裂分析

參考文獻 2100433B

本書通過大量實例，結(jié)合金相照片，詳細介紹了機械零件由于設(shè)計不當；材料缺陷；鑄造、鍛造、焊接、熱處理、冷加工等工藝不當以及安裝和使用不當而造成的零件失效的缺陷分析和處理對策。

本書適宜從事冶金、材料、機械等專業(yè)的質(zhì)量控制和失效分析的人員使用。

《石化裝置壽命預測與失效分析工程實例》所有實例都是各個專家多年來在與石油化工企業(yè)合作解決生產(chǎn)實際問題的過程中總結(jié)出來的，具有較強的代表性與實用性。

每個實例先簡要介紹了裝置的運行情況及出現(xiàn)的問題，然后通過深入詳細的檢測與分析，得到材料的預測壽命或找出材料失效的原因，并提出相應的改進措施與建議，可為石油化工企業(yè)的設(shè)備更新、維護及安全運行提供有價值的依據(jù)和重要借鑒。

第1章 緒論

1.1　失效與失效學

1.2　失效分析的意義

1.3　失效分析與機械產(chǎn)品可靠性的關(guān)系

第2章　機械零件失效形式及診斷

2.1　失效分類及診斷

2.2　機械零件失效原因概述

第3章　常見失效形式及特征和診斷

3.1　過量彈性變形失效

3.2　屈服失效

3.3　塑性斷裂失效

3.4　脆性斷裂失效

3.5　疲勞斷裂失效

3.6　腐蝕失效

3.7　應力腐蝕失效

3.8　氫脆失效

3.9　腐蝕疲勞失效

3.10　磨損失效

3.11　蠕變失效

第4章　失效分析的思路與方法

4.1　失效分析的常規(guī)思路

4.2　失效分析的系統(tǒng)工程思路與方法

4.3　失效分析的程序和步驟

4.4　失效分析的基本實驗技術(shù)

第5章　裂紋與斷口分析

5.1　裂紋與斷口

5.2　裂紋分析

5.3　斷口分析

第6章　材料因素引起的失效

6.1　材料因素引起失效的原因分析思路

6.2　材料成分與失效

6.3　雜質(zhì)元素偏聚與晶界脆化失效

6.4　非金屬夾雜物與失效

6.5　材料的顯微組織與失效

第7章　設(shè)計階段的失誤與失效

7.1　機械設(shè)計與失效概述

7.2　零件結(jié)構(gòu)與失效

7.3　減小應力集中的措施

7.4　零件材料選擇與失效

第8章　工藝因素引起的失效

8.1　概述

8.2　鑄造缺陷與失效

8.3　鍛造缺陷與失效

8.4　熱處理缺陷與失效

8.5　焊接缺欠與失效

8.6　表面形變強化工藝與失效

8.7　機械加工缺陷與失效

8.8　裝配中的失誤與失效

附錄　CVDA-84《壓力容器缺陷評定規(guī)范》摘要

主要參考文獻