3
2.1 过量弹性变形失效
线膨胀系数是表征材料热胀冷缩特性的参数。 不同材料具有不同的线膨胀系数。如果材料匹 配不当,在温度改变时就可能引发故障。 例:钢的线膨胀系数约为12×10-6℃-1,是青 铜的一半,如果用2Crl3不锈钢作轴,用青铜作 轴瓦,这样的结构在常温下可以很好地工作, 但当温度很低时,就会因轴的收缩远小于轴瓦 的收缩而发生抱轴现象。工作载荷和(或)温度使 零件产生的弹性变形量超过零件匹配所允许的 数值时,就将导致弹性变形失效。
35
2.4 脆性断裂失效
三、防止和改进措施 (1) 设计上应保证工作温度高于材料的脆性转 变温度,对在低温下工作的零件应选用脆性转 变温度比工作温度更低的材料;避免三向应力 的工作条件,减缓应力集中。 (2) 工艺上应正确执行工艺规程,避免诸如过 热、过烧、回火脆性、焊接裂纹及淬火裂纹等。 (3) 操作上应遵守设计规定的使用条件,操作 平稳,尽量避免冲击载荷。
27
,TK 为缺口试 和 f 的交点对应的温度为TK s
2.4 脆性断裂失效
脆性转变温度是低温脆性材料的一个非常重 要的性能指标,实践也证明,所有零件的低温 脆性断裂都是在低于其脆性转变温度的条件下 发生的。 防止低温脆性断裂,要保证零件的最低工作 温度高于其脆性转变温度,即
T工作 T K (20 ~ 30) C (2.2)
7
2.1 过量弹性变形失效
例:宇航惯性制导的陀螺平台选用铍合金制造, 就是因为其弹性模量高,不容易引起弹性变形。 铍的弹性模量为铝的4倍、钢的1.5倍。如果 考虑到相对密度,则铍的比刚度为铝或钢的6 倍多。在空间允许的情况下,也可以采用增加 截面积、降低应力水平的办法来减小弹性变形。 如果热膨胀变形是主要问题,则可以根据实际 需要采用热膨胀系数适合的材料。