金属材料失效分析

第1部分　金属材料失效分析和检测技术

1　概述 002

1.1　材料失效分析的作用 002

1.2　材料失效分析的程序 003

1.3　材料失效分析的发展趋势 005



2　材料失效形式 009

2.1　材料的断裂 009

2.2　材料的磨损 011

2.2.1　黏着磨损 013

2.2.2　磨粒磨损 013

2.2.3　疲劳磨损 015

2.3　材料的腐蚀 015

2.4　材料的变形 016



3　材料失效分析方法 018

3.1　断口分析 018

3.2　断口的准备和清理 019

3.3　断口分析技术 019

3.4　裂纹分析 020

3.5　痕迹分析 020

3.6　产物分析 021



4　检测技术——金相分析 022

4.1　金相显微镜 022

4.1.1　光学显微镜的构造 022

4.1.2　金相显微镜的基本原理和主要性能指标 023

4.2　光学显微镜的使用 026



5　检测技术——硬度分析 029

5.1　洛氏硬度计的构造 029

5.2　洛氏硬度测试法 030



6　检测技术——SEM分析 032

6.1　扫描电子显微镜的构造 032

6.2　扫描电子显微镜的使用 035



第2部分　金属材料失效分析案例

案例1　腐蚀失效 038

某工厂氨水槽在使用过程中发生泄漏 038

案例2　工艺不合理 043

某工厂供热管道在使用过程中发生开裂 043

案例3　脆性铁相 049

某企业消防水带接口在使用过程中发生断裂 049

案例4　上贝氏体 054

某建筑企业混凝土泵车的举升臂发生断裂 054

案例5　螺纹加工 060

某汽车转向拉杆发生断裂 060

案例6　铸造冷速过快 065

燃气输送管道断裂的失效分析 065

案例7　导热不均匀 069

某能源煤化公司锅炉管出现爆管 069

案例8　组织缺陷 074

某公司二沉池齿轮出现断裂现象 074

案例9　球状铅相 080

某住户房屋卫生间淋浴器的弯头对丝发生断裂 080

案例10　枝晶组织 084

某公司娱乐广场使用风冷热泵冷（热）水机组出现铜管开裂 084

案例11　Fe-Si杂质相 088

某公司散热器丝堵断裂造成漏水现象 088

案例12　应力腐蚀 093

某公司满-液式水源热泵机组蒸发器发生泄漏 093

案例13　晶间应力腐蚀 097

某公司空调波纹连接管发生泄漏 097

案例14　疲劳断裂 102

某公司氮氢气压缩机一级连杆螺栓断裂 102

案例15　变质处理 106

某公司油罐车放油阀断裂分析 106

案例16　铅相 110

某公司供暖用螺纹连接球阀发生断裂 110

案例17　晶间腐蚀 114

某学校教学楼护栏发生断裂 114

案例18　热处理不当 121

某公司使用的螺栓发生断裂 121

案例19　配合键失效 124

某农民使用收割机的柴油发动机发生故障 124

案例20　点蚀 128

某中央空调用钢管出现泄漏 128



附录　金属显微组织检验方法