失效的主要来源 3
设计上的缺点 3
目录 3
失效的工程观点及失效分析 3
材料选择上的缺点 5
材料中的缺陷 8
加工中存在的问题 10
装配中的失误 11
不合理的服役条件 12
背景资料的收集和选样 16
分析的各阶段 16
失效分析的一般作法 16
研究失效的目的 16
失效零件的初步检验 18
无损检测 19
机械性能试验 20
断口的选择、保存和清理 21
断口的宏观显微镜检验 22
断裂表面的微观分析 23
金相试片的选择和准备 25
金相试片的检验和分析 26
韧性断裂 27
断裂类型的测定 27
穿晶脆性断裂 28
疲劳断裂 29
沿晶脆性断裂 29
应力腐蚀开裂 30
液体金属致脆 31
氢脆 32
蠕变和持久破坏 33
化学分析 34
复杂失效 34
分析事实、提出结论并写成报告 36
模拟试验 36
断裂力学的应用 36
设备和操作 38
附录适合于现场失效分析用的便携式金相试验室 38
便携式试验室在失效分析中的应用 41
缺口韧性 43
韧性和断裂力学 43
影响缺口韧性的因素 44
断裂韧性 45
应力强度因子 46
断裂力学的应用 48
疲劳裂纹扩展速率 49
压力容器的寿命 49
应力腐蚀裂纹的扩展速率 50
夏氏和埃氏试验 54
附录1缺口－韧性试验及评定 54
爆炸－杯突试验 55
落重试验 55
海军撕裂试验 57
平面应变断裂韧性试验 58
附录2断裂韧性试验和评定 58
动态撕裂试验 59
R－曲线分析 61
温度对转变过程的影响 64
韧－脆断裂转变 64
转变温度的测定 65
晶体结构和变形方式 68
冶金因素对转变的影响 68
零件尺寸 69
晶粒尺寸 70
成分和显微组织 72
同素异构转变和显微组织 75
应变速度对韧性的影响 77
各向异性现象 77
体心立方高熔点金属的转变 78
铁磁性合金的转变 78
密排六方金属的转变 79
韧性断裂 85
断裂的分类 85
失效的各种机理和有关环境 85
因素引起的失效 85
失效类型的鉴别 85
脆性断裂 86
疲劳断裂 87
受环境影响的断裂 88
断裂类型的确定 90
断裂分类 91
韧性和脆性断裂 91
断裂源 92
由韧性向脆性断裂的转变 92
缺口效应 94
断裂起点 95
加工不当引起的失效 98
材料缺陷引起的失效 98
成形 99
机加工 100
熔焊和钎焊 104
热处理不当引起的失效 107
钢的淬火开裂 108
电镀不当引起的失效 112
残余应力引起的失效 113
脆化引起的失效 114
使用中损伤引起的失效 119
光滑试样的全塑性断裂 126
宏观断裂特征 126
附录韧性和脆性断裂的特征 126
平面应变和平面应力 127
微孔聚集引起的穿晶断裂 131
微观断裂特征 131
由解理引起的穿晶断裂 133
由准解理引起的穿晶断裂 135
沿晶断裂 137
与疲劳有关的概念 138
疲劳寿命预测 138
疲劳失效 138
疲劳极限和疲劳强度 139
S-N曲线 139
疲劳断裂的几个阶段 140
疲劳缺口系数 140
应力集中系数 140
海滩标记 141
断口特征的宏观显示 141
裂纹萌生 143
疲劳开裂 143
断口特征的微观显示 143
裂纹的扩展 144
旋转弯曲 145
对称循环弯曲 145
加载方式与零件形状的影响 145
单向弯曲 145
扭转加载 146
过应力和应力集中的影响 147
应力对疲劳强度的影响 149
加载频率的影响 149
应力集中对疲劳强度的影响 151
设计对疲劳强度的影响 155
材料状态对疲劳强度的影响 160
表面不连续性 161
不连续性对疲劳强度的影响 161
亚表面不连续性 162
合金偏析 163
热处理对疲劳强度的影响 164
制造方法对疲劳强度的影响 165
高温疲劳破坏 175
接触疲劳 179
热疲劳 179
腐蚀疲劳 180
疲劳损伤和寿命的测定 181
检验制度与技术 181
极限分析 183
经典设计 183
畸变失效 183
过载 183
不正确的规范 186
不符合规范的要求 188
畸变失效的分析 191
缺陷修补 191
特殊形式的畸变失效 193
磨料磨损 195
粘着磨损 195
磨损失效 195
磨损类型 195
腐蚀磨损 196
摩擦在磨损中的作用 198
粘着磨损的机理 200
磨料磨损的机理 201
磨料磨损 201
润滑磨损 204
润滑剂 206
润滑剂失效导致磨损 207
润滑剂失效的防止 209
磨损失效的分析 210
无润滑磨损 210
磨损零件的实验室检验 211
使用经历在失效分析中的重要性 213
显微组织的影响 214
材料性能对磨损的影响 214
综合磨损机理 216
表面疲劳麻点的评价 217
表面形貌 217
摩擦系数 218
接触应力对磨料磨损的影响 218
剪应力 218
接触应力 218
磨损速率 219
环境的影响 219
微振磨蚀原理 221
微振磨蚀特征 221
微振磨蚀失效 221
微振磨蚀的预防 222
微振磨蚀的识别 222
钢丝绳的微振磨蚀 223
引入残余应力 223
振动的消除或减少 223
润滑 223
微振磨蚀失效的实例 224
滑动轴的微振磨蚀 224
破灭压力 231
气穴现象 231
液体冲蚀失效 231
液体冲击腐蚀 232
冲蚀损伤的特征 233
金属抗损伤的能力 234
液体冲蚀失效的分析 236
腐蚀的影响 236
冲蚀损伤的预防 239
腐蚀失效的分析 242
影响腐蚀失效的因素 242
腐蚀失效 242
实验室初步检验 243
现场取样 243
失效零件的经历 243
现场检验 243
分析鉴定 244
微观检验 244
腐蚀试验方法的来源 245
腐蚀试验 245
不完善数据的分析 246
腐蚀速率和腐蚀类型 246
均匀腐蚀 247
点腐蚀 249
选择性沥取 251
脱锌 252
晶间腐蚀 254
石墨腐蚀 254
对夹杂物的选择腐蚀 258
浓差电池腐蚀 259
缝隙腐蚀 260
海水中的电偶序列 261
电偶腐蚀 261
温差电池 261
相容金属的选择 262
影响水中腐蚀的流速 268
厌氧菌的影响 271
菌和生物结污腐蚀 271
海洋有机体的结污（生物结污） 272
需氧菌的影响 272
埋地金属的腐蚀 273
大气腐蚀 275
农业大气 276
海洋大气 277
工业大气 277
改变合金、热处理或产品形式 279
改进和预防措施 279
热带大气 279
使用树脂基和无机涂层 280
使用金属涂层 281
使用电解或化学涂层及表面处理 281
使用惰性润滑剂 281
使用电偶作用防护方法 282
使用阻蚀剂 284
改变设计以控制腐蚀 284
变量的连续监控 286
改变pH值和外加电位 286
铸铁 287
全面腐蚀 287
碳钢和低合金钢 287
全面腐蚀的特点 288
不锈钢 288
铝及铝合金 291
耐热合金 291
镍及Monel合金 292
铜及铜合金 292
钛 293
制造过程中产生的应力源 295
应力腐蚀开裂 295
使用过程中产生的应力源 296
应力腐蚀裂纹的一般特征 297
裂纹的产生与扩展 297
应力腐蚀开裂独有的特性 298
应力腐蚀开裂理论 298
金属对应力腐蚀开裂的敏感性 299
环境影响 300
应力腐蚀开裂时应力的影响 300
应力腐蚀开裂的通道 300
特定离子和物质 301
大气环境 302
使用环境 302
被沥取的物质 305
加工流程和配料 305
失效分析的作法 307
装配环境 307
使用前的环境 307
制造环境 307
宏观检验 308
断口表面特征的观察 308
微观检验 309
模拟使用试验 310
金相分析 310
化学分析 310
硝酸盐溶液中的开裂 311
锅炉的碱性开裂 311
变形碳钢和低合金钢 311
奥氏体不锈钢 314
氨中开裂 314
铁素体不锈钢 315
马氏体和沉淀硬化不锈钢 316
马氏体时效钢 317
铝合金 318
铜及铜合金 320
钛及钛合金 325
镍及镍合金 325
镁合金 325
机理 328
与应力腐蚀开裂的区别 328
液体金属致脆 328
各种金属的敏感性 329
充氢开裂 331
氢损伤的类型 331
氢损伤失效 331
氢致鼓泡 332
氢致低应变速率脆化开裂 333
脱碳造成氢致开裂 333
分子氢造成的开裂 334
氢化物造成的开裂 334
静疲劳条件下的氢致开裂 334
碳钢和低合金钢 335
水和稀释的水溶液造成的开裂 335
硫化氢造成的开裂 335
不锈钢 336
耐热合金 338
马氏体时效钢 338
钛和钛合金 339
铝和铅合金 339
失效分析 340
过渡和难熔金属与合金 340
失效的预防 342
频率的影响 345
循环应力的影响 345
腐蚀疲劳失效 345
环境影响 346
应力波形的影响 346
对裂纹形成的影响 347
腐蚀疲劳失效分析 349
环境化学活性的影响 349
改进措施 356
蠕变 358
高温失效 358
持久 359
高温疲劳 361
时效和过时效 362
穿晶－沿晶断裂转变 362
热疲劳 362
冶金不稳定性 362
碳化物的反应 363
金属间相的沉淀 363
环境引起的失效 364
沉淀过程的交互作用 364
腐蚀和腐蚀－磨蚀 365
一般氧化 368
增碳 369
碳－氮交互作用 371
同熔融金属相接触的情况 372
与熔盐相接触的情况 377
分析高温失效用的设备和试验方法 379
高温失效的分析技术 379
早期失效的成因 384
燃气涡轮部件 386
蒸汽涡轮部件 392
内燃机阀门 394
蒸汽重整炉部件 397
石油加工部件 397
热处理炉的部件 400
焚化设备 403
水泥厂设备 403
军械零件 404
铂和铂－铑部件 406
热电偶 407
与失效有关的异常特征 411
平轧材及线材 411
服役失效的分析与预防：主要加工 411
工艺过程的产品 411
冷成形件的失效 411
失效的预防 412
来自铸锭的缺陷 420
锻件的失效 420
锻造引起的各向异性 421
应力集中的作用 422
设计和失效的关系 422
锻造引起的机械性缺陷 422
锻件失效的起因 422
与材料选择有关的失效 424
各向异性的作用 424
与疲劳有关的失效 425
与非金属夹杂物有关的失效 426
与偏析有关的失效 430
与显微组织有关的失效 431
与锻造缺陷有关的失效 434
与锻后处理有关的失效 441
过烧 442
与热处理有关的失效 442
淬火裂纹 444
增碳与脱碳 445
与氢致损伤有关的失效 446
腐蚀 448
与工作环境有关的失效 448
磨损 450
微振磨蚀 452
与机械性损伤有关的失效 453
冲蚀－腐蚀 453
钢铁铸件中可能产生的缺陷 456
钢铁铸件的失效 456
表面不连续性缺陷的影响 457
失效分析的作法 457
缩松 460
内部不连续缺陷的影响 460
显微组织的影响 463
气孔疏松；夹杂物 463
成分不正确的影响 468
不正确热处理的影响 473
应力集中的影响 475
由于服役条件导致的失效 478
分析作法 484
焊接件的失效 484
热裂纹；冷裂纹 486
电弧焊中的失效源 486
打弧和火焰凿伤 487
低碳钢电弧焊中的失效 490
可硬化碳钢在电弧焊接中的失效 497
电弧焊接合金钢的失效 499
电弧焊接不锈钢的失效 504
电弧焊接耐热合金的失效 514
电弧焊接铝合金的失效 514
钛及其合金在电弧焊接中的失效 519
电渣焊缝的失效源 522
气电焊焊缝中的失效源 523
电阻焊缝中的失效 524
电阻弧光压接焊缝中的失效源 526
电阻对接焊缝中的失效源 527
摩擦焊缝中的失效源 529
电子束焊缝中的失效源 530
激光束焊缝中的失效源 533
高频感应焊缝中的失效源 536
实例 537
界面腐蚀 537
钎焊接缝的失效 537
夹杂物 537
疏松 537
钎焊不完全 537
过度合金化 537
失效轴件的检验 545
断裂源 545
服役失效的分析与预防： 545
加工构件及装配件 545
轴件的失效 545
作用在轴上的应力系 547
疲劳失效 548
磨损 553
接触疲劳 553
轴件的腐蚀 556
轴件的变形 556
轴件的脆性断裂 556
轴件的韧性断裂 556
轴件常见的应力提升源 557
轴件的蠕变及持久断裂 557
轴件的微振磨蚀 557
轴径变化的影响 558
压配合构件 561
纵向沟槽 562
不适当的机械加工 564
加工过程的影响 564
识别标记 566
热处理 568
内部的不连续性缺陷 571
冶金因素的影响 571
表面的不连续性缺陷 573
韧性及转变温度 575
表面覆盖层的作用 576
轴承特性数 581
滑动轴承的失效 581
轴承的润滑 582
滑动轴承材料 584
滑动轴承材料的性能 584
三金属轴承 585
失效分析作法 586
失效机理 588
外来质点的影响 594
润滑对轴承失效的影响 595
热脆失效 597
工作温度的影响 597
过载的影响 599
装配不当的影响 600
亚表面不连续性缺陷的影响 602
轴颈形状 603
表面光洁度 603
表面不连续性缺陷的影响 603
轴的设计 603
轴承套的设计 604
薄壁型轴承 605
轴承材料 607
滚动轴承的失效 607
失效轴承的检验 608
轴承的额定性能 608
失效形式 610
磨损失效 613
微振磨蚀失效 616
塑性变形失效 618
腐蚀失效 618
起源于表面的疲劳失效 620
滚动接触疲劳失效 620
起源于亚表面的疲劳失效 623
整体失效 626
装配操作的影响 628
轴承构件的热处理及其硬度 631
薄膜润滑 633
滚动轴承的润滑 633
有效的油和油脂润滑 635
密封设计 637
机械端面密封的失效 637
运行条件 639
密封环材料 639
常见的失效原因 640
常见的失效形式 641
密封件的腐蚀 643
机械损伤 645
热损伤 650
详细失效分析 652
初步检查 652
失效的迹象 653
流体动力缸的失效 655
活塞杆的失效 656
动力缸失效的起因 656
与流体动力缸有关的装置 656
缸体和缸盖之间接头的失效 658
系杆的失效 658
缸体的失效 659
支座、接头和弹簧的失效 664
起重设备的失效 665
起重设备的常用材料 666
滑轮 667
钢丝绳 667
钢丝绳压力 668
卷筒 669
链条 676
吊钩 677
C形吊钩设计 678
轴件 680
起重架及有关构件 683
失效源 688
机械紧固件的失效 688
紧固件失效的起因 691
螺纹紧固件中的疲劳 692
裂隙腐蚀 696
大气腐蚀 696
微振磨蚀 696
螺纹紧固件中的腐蚀 696
应力腐蚀开裂 697
电化腐蚀 697
氢致损伤 702
镀锌层 704
腐蚀的防护 704
高温下的紧固件性能 705
镀铝层 705
镀镉层 705
铆钉 706
铆钉失效的类型 707
封闭式紧固件 708
半永久性销钉 709
销钉类紧固件 709
快速装拆销 711
特殊用途的紧固件 714
弹簧失效的检查 715
一般失效机理 715
弹簧的失效 715
工作条件 715
材料缺陷引起的失效 716
设计中差错引起的失效 716
失效的一般起因 716
加工引起的失效 719
腐蚀引起的失效 727
工作条件引起的失效 729
设计对失效的影响 734
模具的失效 734
热处理不良引起的失效 736
奥氏体化温度的影响 739
热处理之后操作引起的失效 740
热作模具 743
齿轮的类型 745
齿轮的失效 745
轮齿的啮合 747
运转载荷 749
齿轮失效的分类 750
齿轮材料 750
润滑和齿轮轮齿的磨损 751
齿轮的磨损和磨损失效 751
擦伤 753
腐蚀磨损 754
磨粒磨损 754
表面疲劳失效 755
初始点蚀 756
剥落 758
塑性变形失效 760
表面疲劳和润滑 760
疲劳折断 762
折断失效 762
过载折断 767
关于齿轮失效类型和原因的统计资料 769
锅炉和有关火力发电厂设备的失效 771
失效分析的作法 771
火电设备失效的特有起因 771
涉及管件突然破裂的失效 773
过热引起的破裂 774
脆化引起的破裂 781
腐蚀或结垢引起的失效 783
水侧腐蚀 783
结垢 785
烟气侧腐蚀 786
煤灰腐蚀 786
油灰腐蚀 788
疲劳失效 789
冲蚀引起的失效 793
应力腐蚀开裂失效 794
多形式失效 797
换热器的失效 799
管系的特性 799
失效零件的检查 800
换热器失效的起因 800
腐蚀 802
裂隙腐蚀 804
合金脱失 806
冲击腐蚀 806
应力腐蚀开裂 809
腐蚀疲劳 810
设计的影响 811
焊接工艺的影响 815
高温的影响 816
失效分析作法 819
使用不适宜合金的影响 819
压力容器的失效 819
冶金不连续性缺陷的影响 821
加工过程的影响 822
复合材料制作的压力容器 826
应力腐蚀和氢脆 828
脆性断裂 833
韧性断裂 834
蠕变和持久断裂 835
疲劳 835
金属矫形植入物的失效 837
失效报导 837
植入物所处的环境介质 838
矫形植入物常用合金 840
失效的机理 840
失效机理之间的相互影响 844
失效源 845
材料选择和制造 846
植入和取出 847
患者滥用 848
失效分析方法 848
索引（英汉对照） 851
本卷所用缩写词及符号 930
本卷失效分析实例索引 933
附录（主词条汉英对照） 938