第一章 绪论 1
1.1 痕迹分析的意义和内容 1
1.2 机械失效中的痕迹定义 2
1.3 机械失效中的痕迹分类 5
1.4 机械的表面特征 10
1.5 机械的表面接触 15
1.5.1 机械表面之间的实际接触情况 15
1.5.2 接触应力 22
1.5.2.1 圆球的赫兹接触 22
1.5.2.3 影响接触应力的主要因素 26
1.5.2.2 圆柱的接触应力 26
1.5.3 机械表面接触时引起的各种效应 27
1.6 痕迹分析的一般程序 34
参考文献 37
第二章 痕迹分析技术 39
2.1 概述 39
2.1.1 痕迹分析技术的主要内容 39
2.1.2 痕迹分析技术的分类 40
2.1.3 痕迹分析仪器 40
2.2 感官检查诊断技术 43
2.2.1 视觉检查 44
2.2.2 听觉检查 45
2.2.4 触觉检查 47
2.2.3 嗅觉检查 47
2.3 宏观形貌拍摄技术 48
2.3.1 现场痕迹的宏观照相 49
2.3.2 痕迹的低倍放大拍摄 50
2.3.3 低倍摄影的照明方法 50
2.4 痕迹样品的制备和保存 54
2.4.1 痕迹的保护 54
2.4.2 痕迹的清理 55
2.4.3 痕迹的提取和复制 57
2.4.4 薄膜试样 58
2.4.5 微粒试样 59
2.4.6 试样的镶嵌 60
2.4.7 斜剖面试样制作 61
2.5 铁谱分析法 62
2.5.1 铁谱分析原理 62
2.5.2 铁谱分析仪器和方法简介 63
2.5.3 铁谱技术的检测与分析方法 65
2.6 光谱测定分析法 67
2.7 表面微区晶体结构分析技术 70
2.8 痕量分析——中子活化分析 71
参考文献 72
第三章 机械接触痕迹的种类和特征 73
3.1 压入性机械痕迹 73
3.1.1 压入性机械痕迹——压印痕 73
3.1.2 球或圆柱压入平板时的应力分布 74
3.1.3 压头静态压入时产生的变形特征 75
3.1.4 硬度测量法——典型的痕迹检验法 76
3.1.5 压入性机械痕迹的典型特征 78
3.1.6 压入性机械痕迹分析的应用 80
3.2 撞击性机械痕迹 82
3.2.1 外物打伤痕迹 83
3.2.2 冲击（冲蚀）损伤痕迹 87
3.2.2.1 固体粒子对材料（靶材）的冲蚀 88
3.2.2.2 冲击损伤的痕迹形貌 89
3.2.2.3 泥浆冲蚀痕迹 91
3.2.2.4 液滴冲蚀痕迹 91
3.2.2.5 气蚀（气泡流磨损或穴蚀）痕迹 92
3.3 滑动性机械痕迹 95
3.3.1 滑动性机械痕迹之一——犁痕 96
3.3.1.1 犁痕机制 97
3.3.1.2 犁痕特征 100
3.3.1.3 脆性材料的犁痕 101
3.3.1.4 韧性材料的犁痕 102
3.3.1.5 犁痕的判断检验 103
3.3.2 滑动性机械痕迹之二——粘着痕迹 110
3.3.2.1 粘着机制 110
3.3.2.2 粘着痕迹特征 113
3.3.2.3 粘着量的计算 114
3.3.3 滑动性机械痕迹之三——摩擦疲劳痕迹 117
3.3.4 摩擦腐蚀（腐蚀磨损）痕迹 120
3.4 滚动性机械痕迹 121
3.4.1 滚动力学 122
3.4.2 滚动时的滑移 123
3.4.3 滚动摩擦滞后理论 127
3.4.4 滚动性机械痕迹的特征 129
3.5 微动性机械痕迹 134
3.5.1 微动疲劳及其痕迹特征 135
3.5.2 微动磨损及其痕迹特征 138
3.5.3 微动腐蚀（微动磨蚀）及其痕迹特征 141
参考文献 143
4.1.1 腐蚀的类型（分类） 144
第四章 腐蚀痕迹 144
4.1 腐蚀现象 144
4.1.2 非金属材料的腐蚀 147
4.2 直接化学腐蚀 148
4.2.1 金属的氧化和氧化膜 149
4.2.2 氧化膜增长的规律 153
4.2.3 铁的氧化腐蚀产物痕迹 155
4.2.4 有色金属的氧化腐蚀产物痕迹 157
4.3 腐蚀痕迹——腐蚀产物 158
4.4 腐蚀痕迹的分布 160
4.5 电化学腐蚀 161
4.5.1 腐蚀电池 161
4.5.2 金属表面的电化学不均匀性 163
4.5.3 电偶腐蚀 164
4.5.4 小孔腐蚀（孔蚀或点蚀） 165
4.5.5 缝隙腐蚀 167
4.5.6 晶间腐蚀 167
4.5.6.1 铝合金的晶间腐蚀 169
4.5.6.2 剥蚀 170
4.5.6.3 刀线腐蚀 170
4.5.7 选择性腐蚀 172
4.6 金属在机械力作用下的腐蚀 173
4.7 生物腐蚀 173
4.8 有机气氛腐蚀 175
4.9 有机玻璃的腐蚀和银纹 176
4.10 表面腐蚀痕迹的鉴别 177
参考文献 179
第五章 污染痕迹分析 180
5.1 油液污染物的来源及其特征 180
5.2 水垢和积炭 182
5.3 污染痕迹分析的主要内容 184
参考文献 185
第六章 分离物痕迹 186
6.1 摩擦颗粒（即正常磨损的磨粒） 187
6.2 切削磨损磨粒 188
6.3 滚动疲劳（滚动轴承）剥落磨粒 189
6.4 滚-滑复合磨损磨粒（齿轮系） 191
6.5 严重滑动磨损磨粒 192
6.6 有色金属磨粒 193
参考文献 194
第七章 热损伤痕迹 195
7.1 热应力和热冲击损伤 195
7.1.1 热应力 195
7.1.2 热冲击 195
7.2 严重磨损时引起的热损伤 199
7.2.1 摩擦时接触点上的温度 199
7.2.2 阿查得最大摩擦温升公式 200
7.2.3 热磨损 201
7.3 金属的热腐蚀 202
7.5 低熔点金属的热污染 205
7.4 熔盐腐蚀损伤 205
参考文献 206
第八章 电接触损伤痕迹 207
8.1 电接触 207
8.1.1 接触电阻 208
8.1.2 接触材料的电侵蚀 212
8.1.3 接触粘附 216
8.1.4 接触材料的表面“晦暗” 216
8.1.5 接触材料的有机污染 217
8.1.6 电磨损痕迹 218
8.2 电腐蚀痕迹 221
8.3.2 静电放电的类型 223
8.3 静电起电和放电 223
8.3.1 静电起电 223
8.3.3 静电火灾的形成原因和条件 225
8.3.4 传播型刷形放电痕迹 227
8.3.5 飞机沉积静电 228
8.3.6 燃油起电 229
8.3.7 静电放电的痕迹特征 231
8.4 雷击痕迹 233
8.4.1 飞机雷击的一般特点 234
8.4.2 雷击时飞机的损伤痕迹 237
8.4.3 雷击分析一般方法 238
参考文献 240
9.1 前言 242
第九章 机械失效分析中的痕迹检验 242
9.2 滚动轴承失效的痕迹检验 243
9.3 滑动轴承失效的痕迹分析 249
9.4 齿轮失效时齿面损伤的痕迹检验 252
9.5 配合件卡滞的痕迹分析 262
9.5.1 配合件卡滞的机理 262
9.5.2 粘着磨损的表面特征 263
9.5.3 配合件卡滞的分析方法 265
9.5.4 卡滞力的估算方法 267
9.6 仪表残骸的痕迹分析 268
9.6.1 原理 268
9.6.3 航空仪表残骸的痕迹分析 269
9.6.2 检查仪表在失事前是否有发生故障的痕迹 269
9.7.1 冶金夹渣 273
9.7 与裂纹源有关的痕迹 273
9.7.2 挤压裂口 274
9.7.3 加工刀痕 274
9.7.4 电笔烙印 274
9.7.5 钎焊沿晶氧化微裂纹 275
9.7.6 焊接冷裂纹 277
9.8 各种起火状态的痕迹分析 277
9.8.1 空中起火 278
9.8.2 查找火源的痕迹分析 281
9.9 轮胎痕迹 284
9.8.3 坠地失火时的痕迹特征 284
9.10 爆炸事故的痕迹鉴定 289
9.10.1 爆炸破坏的机理 289
9.10.2 爆炸的痕迹特征 290
9.11 电气设备和线路失效时的痕迹分析 294
9.11.1 电机工作状态的痕迹分析 295
9.11.2 导线残骸的痕迹分析 295
9.11.3 电气短路痕迹分析 296
9.11.3.1 短路痕迹的宏观特征及判断方法 298
9.11.3.2 短路痕迹的微观特征 299
参考文献 300