轴及紧固件的失效分析PDF电子书下载

轴篇 1

第一章 轴件失效分析方法概述 1

第一节 失效分析的基本概念 1

一 轴件的失效及其基本类型 1

目录 1

二 失效分析的目的 2

三 失效分析的步骤 3

第二节 原始资料搜集 4

一 设计参数与制造工艺 4

三 照相记录 5

四 选择试样 5

二 服役史 5

第三节 失效件的初步检查与断口处理 6

一 失效件的初步检查 6

二 断口处理 7

第四节 无损探伤检验和机械性能试验 8

一 无损探伤检验与实验应力分析 8

二 机械性能试验 10

第五节 断口分析与金相检查 12

一 宏观分析 12

二 光学显微镜断口分析 13

三 电子显微镜断口分析 14

四 金相检查 15

一 轴的基本类型 17

第二章 轴类零件的力学分析原理 17

第一节 轴的基本类型与工作条件 17

二 轴的工作条件 18

第二节 静强度分析 20

一 拉伸 20

二 压缩 21

三 扭转 22

四 弯曲 24

五 组合变形 25

第三节 疲劳强度分析 26

一 交变应力 26

二 疲劳极限 28

三 轴的疲劳强度计算 29

第四节 应力集中 31

一 应力集中因素的类型 31

二 应力集中的分析方法 32

三 降低应力集中的措施 33

第五节 刚度与振动分析 35

一 轴的刚度计算 35

二 轴的振动计算简介 36

第三章 轴类零件的失效形式及其鉴别 41

第一节 轴类零件的疲劳断裂 41

一 轴类零件疲劳断裂的一般特征 41

二 轴类零件的单向弯曲疲劳 44

三 轴类零件的双向弯曲疲劳 48

四 轴类零件的旋转弯曲疲劳 50

五 轴类零件的扭转疲劳 54

六 轴类零件的接触疲劳 62

第二节 轴类零件的扭转断裂 63

一 轴类零件扭转断裂的产生 63

二 轴类零件扭转断裂的特征 64

三 案例分析 65

第三节 轴类零件的脆性断裂 66

一 轴类零件的脆性断裂及其特征 66

二 轴类零件的解理断裂及其断口形态 67

三 轴类零件的沿晶脆性断裂及其断口形态 69

一 轴类零件延性断裂的产生 74

第四节 轴类零件的延性断裂 74

二 轴类零件延性断裂的特征 75

三 案例分析 77

第五节 轴类零件的变形失效 78

第六节 轴类零件的磨损 79

一 磨粒磨损 79

二 粘着磨损 79

三 微振腐蚀（摩擦磨损） 80

第七节 轴类零件的蠕变失效 81

一 轴类零件蠕变的产生 81

二 轴类零件蠕变断裂的特征 82

一 轴类零件腐蚀疲劳的特征 83

第八节 轴类零件的腐蚀失效 83

二 腐蚀疲劳的断口形貌 84

第四章 轴类零件的材料选择及其生产工艺流程 85

第一节 轴类零件选用材料的一般原则 85

一 选材的依据 85

二 选材的具体方法 89

三 一般选择钢种方法举例 89

第二节 钢的淬透性 93

一 调质钢的淬透性 93

二 调质处理的轴类零件淬硬深度的确定 95

三 渗碳钢的淬透性 95

四 根据淬透性选择钢种的方法 97

二 典型零件的质量检验 98

第三节 调质轴类零件的生产工艺流程及其质量控制 98

一 调质轴类零件的生产工艺流程 98

第四节 感应加热淬火轴类零件的生产工艺流程及其质量控制 101

一 感应加热淬火轴类零件的生产工艺流程 101

二 典型零件的质量检验 102

第五节 渗碳处理轴类零件的生产工艺流程及其质量控制 104

一 渗碳处理轴类零件的生产工艺流程 104

二 典型零件的质量检验 104

第六节 几种轴类零件的常用材料 107

四 连杆 110

三 凸轮轴 110

二 半轴 110

一 曲轴 110

第一节 几种主要轴类零件生产过程中常见缺陷综述 110

第五章 轴类零件生产过程中常见的缺陷与失效案例分析 110

五 齿轮轴 114

第二节 锻造过热与过烧 114

一 锻造过热和过烧的产生与鉴别 115

二 案例分析 117

第三节 锻造折叠裂纹 126

一 折叠裂纹的产生与鉴别 126

二 案例分析 128

二 铜裂的鉴别 132

一 铜裂的产生 132

第四节 铜裂 132

三 案例分析 133

第五节 淬火裂纹 136

一 淬火裂纹的产生及类型 136

二 淬火裂纹的鉴别 138

三 淬火裂纹形成的影响因素 139

四 案例分析 143

第六节 磨削裂纹 147

一 磨削裂纹的产生 148

二 磨削裂纹的鉴别 149

三 案例分析 152

一、渗碳淬火轴件的淬火软点 157

第七节 淬火软点及淬硬层不均 157

二、调质轴件的淬火软点 159

三、感应加热淬火轴件的淬硬层不均及淬火软点 159

第六章 轴类零件典型案例的失效分析 161

第一例 某中型载重汽车前轴断裂分析 161

第二例 减摆器转子轴断裂失效分析 176

第三例 齿轮轴疲劳断裂分析 182

第四例 中合金热轧辊破断分析 186

第五例 离合器轴断裂分析 193

第六例 摩拖车边轮轴失效分析 197

第七例 柴油机喷油泵凸轮轴断裂分析 204

第八例 曲轴的断裂分析 212

第九例 柴油机曲轴断裂分析 219

第十例 越野车传动轴破损分析 222

紧固件篇 226

第七章 紧固件的基本类型与受力分析 226

第一节 概述 226

第二节 螺纹紧固件 228

一 螺纹紧固件的结构与分类 228

二 螺纹紧固件的工作状况 230

三 螺纹紧固件的受力分析与强度计算 232

第三节 铆钉 242

一 铆钉联接的结构类型与失效形式 242

二 铆钉联接的设计计算 244

第四节 销钉 246

一 选材的一般原则 249

第八章 紧固件的材料选择 249

第一节 材料选择 249

二 钢材的化学成份 252

三 钢材的原始组织 253

四 钢的淬透性能 255

五 常用紧固件用钢及其技术条件 256

第二节 钢材冶金缺陷对紧固件性能的影响 263

一 钢材的发纹 264

二 钢材碳偏析 264

三 缩孔残余 266

五 钢材的脱碳 267

第一节 紧固件的生产工艺流程 269

第九章 紧固件的工艺废品分析及质量控制 269

第二节 紧固件工艺废分析 271

一 冷拔开裂 271

二 冷镦开裂 276

三 搓丝滚丝造成的缺陷 279

四 热处理工艺造成的缺陷 282

第三节 紧固件的质量控制 288

一 螺纹紧固件的机械性能标准 289

二 拉力试验 289

三 硬度试验 290

四 保证载荷试验 290

五 楔负载试验 292

六 螺栓头部坚固性试验 293

七 脱碳试验 294

第十章 紧固件主要失效形式及其典型案例分析 296

第一节 紧固件的脆性断裂失效 296

一 断裂特征 296

二 案例分析 298

第二节 紧固件的延滞破坏失效 306

一 紧固件的氢损伤 306

二 紧固件的应力腐蚀破坏 312

三 液体金属脆断 320

三 案例分析 323

二 断口特征 323

一 裂纹特征 323

第三节 紧固件的腐蚀失效 323

第四节 螺栓在高温条件下的断裂失效 330

一 螺栓在高温使用中断裂的起因 330

二 螺栓的高温蠕变断裂 330

三 螺栓在高温下因碳化物淀沉而脆断 336

第五节 紧固件的疲劳失效 339

一 影响紧固件疲劳性能的几个因素 339

二 案例分析 341

第六节 紧固件的变形与脱扣 345

一 概述 345

二 案例分析 345

参考文献 346