复旦大学精品课程《材料分析》课件,材料失效分析概论课件复习精品材料
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第一章绪论材料的定义:材料是指具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。
失效:产品丧失规定的功能称为失效。
产品失去规定的功能的含义:1.零件在外部坏境作用下,部分的失去其原有功能,虽然能够 工作,但不能完成规定功能;2.零件由于断裂、腐蚀、磨损、变形等而完全丧失其功能;3. 零件虽然能够工作,也能完成规定功能,但继续使用时,不能确保安全可靠性; 失效分析:定义:是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。
就是研究失效现 象的特征和规律,从而找出失效的模式和原因。
与生产现场废品分析的异同点:涉及的专业知识、采用的思想方法及分析手段等方而,有许 多共同Z 处。
在分析的对象、分析的目的及判断是非的依据等方面是不同的。
火效分析的对 彖是在使用中发生失效的产品。
分析的主要口的是寻找失效的原因。
漏检和技术标准不合理 都口J 能是失效的原因,如果是后者,则应对技术标准修改。
废品分析的对彖是不符合技术标 准的产品或半成品。
它所讨论的问题是产品及产品为什么不符合技术标准的要求。
至于产品 的技术标准是否正确则不属于废品分析要解决的问题。
第二章 材料结构基础(重点)材料结构的涵义:是影响材料性能的基木因素,随化学组成及外界条件改变。
原子中的电子结构(原子结构):原子屮电子的分布规律,尺度约为10-13m ;使材料表现出金属、陶瓷和高分子性能,对材 料的电学、磁学、热学、光学乃至耐腐蚀性能都有重人影响 原子(或分子)排列结构:即原子或分子在空间的排列,尺度约为10-10m ;原子排列结构严重影响材料的力学性能(强 度、塑性、韧性等) 显微组织结构:借助光学显微镜和电了显微镜观察到晶粒或和的集合状态,尺度约为1()・4〜l ()・8m ;可观察 到材料的线、面、体缺陷及表而缺陷。
宏观组织结构:肉眼或放大镜所能观察到的晶粒或相的集合状态。
电子壳层:在多电子的原子屮,电子的能量也是不连续分布的,它们分布在不同的能级上, 这种按层分布称为电子壳层。
材料失效分析复习大纲一、材料失效分析总论1、 失效定义:指产品(构件)因微观结构和外观形态发牛变化而不能满意地达到规定的功能。
2、 失效的微观结构:原子的电子结构、原子间相互作用、原子团三维分布、显微组织形态。
3、 失效的外观形态:局部腐蚀、局部磨损、过度变形、表面异物。
4、 失效分析的内容(5项):判定失效模式、界定失效缺陷、鉴定失效机理、确定失效起因、 提出解决对策5、 失效的五种模式:断裂、腐蚀、磨损、畸变、衰减。
6、 失效机理:是致使构件失效所发生的物理、化学的变化过程,即失效的微观机制。
比如: 腐蚀模式下的电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶界腐蚀、点蚀等。
7、 失效的影响因素:材料选用不适、结构设计欠妥、制造质量一般、安装方式不当、检测方 法常规、组织性能劣化、维护过程疏漏、人员操作有误、工况介质复杂、外部环境变化、失效 机理不明、防护措施简单、理制度不严(注意:考试时不要求全部列出,写出几种因素即可)8、 失效分析的八个方面:设计、材料、制造、安装、检验、操作、维护、环境。
9、 失效分析的主要步骤:(1) 现场检查:运行史、工艺流程、图纸核对、取样等;(2) 外观检测:断口(缺陷)宏观形态及异物等观察与分析;(3) 微观分析:断口(缺陷)的微观形貌观察与成分测定;(4) 性能检验:材料力学、物理、化学等性能的试验评定;(5) 环境评估:工况介质、异物等测试与评价;(6) 模拟试验:失效现象的再现和验证(按需进行);(7) 事故结论:分析结果必须快速、正确;(8) 解决对策:治理方案应该简单、有效。
10、失效分析工作者应有的素质:实事求是,客观公正,敬业负责; 深入现场,观察迹象,寻找旁证; 宏观是表象,微观是本质,分析要精准; 勤学多问,理论与实践相结合; 个人知识有限,集体力量无限; 前后一致,因果一致,推论可信; 分析快速,结论正确,实施有效。
二、金属的断裂1、脆性断裂特点:①断裂口寸承受的工作应力很低,一般低于c0. 2;②裂纹源总是从内部的宏 观缺陷处开始;③TI ,脆断倾向仁 ④断口平齐、光亮,且与正应力垂直,断口上常呈人字 纹或放射性花样。