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金属材料失效分析的定义以及失效的分类

2021-06-09 13:51       

  对装备及其构件在使用过程中发生各种形式失效现象的特征及规律进行分析研究,从中找出产生失效的主要原因及防止失效的措施,称为失效分析。

  金属材料的失效形式及失效原因密切相关,失效形式是材料失效过程的表观特征,可以通过适当的方式进行观察。而失效原因是导致构件失效的物理化学机制,需要通过失效过程调研研究及对失效件的宏观、微观分析来诊断和论证。

  失效分类

  材料在各种工程应用中的失效模式主要由断裂、腐蚀、磨损和变形等,其中断裂失效的危害性最大。

  

金属材料失效分析

 

  1. 弹性变形失效

  当应力或温度引起材料可恢复的弹性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时,就出现弹性变形失效。

  2. 塑性变形失效

  当受载荷的材料产生不可恢复的塑性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时,就出现塑性变形失效。

  3. 韧性断裂失效

  材料在断裂之前产生显著的宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂失效。

  4. 脆性断裂失效

  材料在断裂之前没有发生或很少发生宏观可见的塑性变形的断裂称为脆性断裂失效。

  

金属材料失效分析

 

  5. 疲劳断裂失效

  材料在交变载荷作用下,经过一定的周期后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。

  6. 腐蚀失效

  腐蚀是材料表面与服役环境发生物理或化学的反应,使材料发生损坏或变质的现象,材料发生的腐蚀使其不能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多种形式,有均匀遍及材料表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀,局部腐蚀又分为点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。

  7. 磨损失效

  当材料表现相互接触或材料表面与流体接触并作相对运动时,由于物理和化学的作用,材料表面的形状、尺寸或质量发生变化的过程,称为磨损。由磨损而导致构件功能丧失,称为磨损失效。磨损有多种形式,其中常见粘着磨损、磨料磨损、冲击磨损、微动磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。