第一章 概述 1
第一节 失效与失效分析 1
一、失效的定义 1
二、失效分析的目的 2
三、失效分析的意义 2
第二节 车辆零部件的常见失效模式 4
一、失效模式和失效机理 4
二、车辆零部件的常见失效模式 4
第三节 失效分析的思路和步骤 5
一、失效分析思路的重要性 5
二、常见的失效分析思路 6
三、零部件失效分析的一般步骤 7
第二章 失效分析的力学和材料学知识 9
第一节 金属材料的基本力学性能指标在失效分析中的应用 9
第二节 金属材料的冲击韧性与韧脆转变温度 11
一、冲击韧性 12
二、韧脆转变温度 13
第三节 断裂力学与金属材料的断裂韧性 14
一、低应力脆断与断裂力学 14
二、断裂韧性 14
三、疲劳断裂的扩展特性 20
四、断裂力学在断裂失效分析中的应用 23
第四节 金属组织对材料力学性能的影响 25
一、退火、正火金属组织对材料力学性能的影响 25
二、淬火、回火金属组织对材料力学性能的影响 29
第五节 非金属夹杂物对钢的力学性能的影响 33
一、夹杂物对钢的强度的影响 34
二、夹杂物对钢的塑性的影响 36
三、夹杂物对钢的冲击韧性的影响 37
四、夹杂物对钢的疲劳性能的影响 39
第三章 失效分析中常用的分析和检测方法 42
第一节 断口分析技术 42
一、断口的选择、清洗和保存 42
二、宏观分析技术 46
三、微观分析技术 49
第二节 失效零件的裂纹分析 55
一、裂纹的检查方法 55
二、裂纹的鉴别 59
第三节 其它分析和检测方法 62
一、成分分析技术 62
二、相结构分析及应力分析方法 64
三、磨损失效的分析方法 66
第四章 韧性断裂失效分析 68
第一节 金属断裂的基本形式和分类 68
一、按断裂性质分类 68
二、按断裂方式分类 68
三、按断裂路径分类 69
四、按断裂机理分类 69
第二节 韧性断裂的宏观特征 69
一、静拉伸断口的宏观形貌特征 70
二、断口三要素在失效零件宏观断口分析中的应用 72
第三节 韧性断裂的微观特征 76
一、韧窝的类型与应力状态 77
二、影响韧窝大小和数量的因素 79
第五章 脆性断裂失效分析 80
第一节 脆性断裂断口的宏观特征 80
第二节 脆性断裂断口的微观特征 81
一、解理断裂 81
二、准解理断裂 85
三、沿晶脆性断裂 87
第三节 影响金属零部件脆性断裂的因素及其防止措施 88
一、影响金属零部件断裂的因素 88
二、防止零部件脆断的措施 96
第六章 疲劳断裂失效分析 97
第一节 疲劳断裂过程 97
一、疲劳裂纹的萌生 98
二、疲劳裂纹的扩展 99
三、瞬时断裂 100
第二节 疲劳断裂失效的判断 100
一、工作条件 101
二、疲劳裂纹的位置 101
三、疲劳断口的宏观形貌特征 101
四、疲劳断裂源的判断 102
五、疲劳断口的微观形貌特征 103
第三节 影响零部件疲劳强度的因素 108
一、影响零部件疲劳强度的因素 108
二、零部件的表面质量及其改善途径 111
第七章 车辆零部件断裂失效分析及实例 114
第一节 车轮伤损失效分析 114
一、车轮伤损概况 114
二、车轮接触疲劳伤损 115
三、车轮制动热伤损 118
四、防止车轮伤损失效的措施 120
五、车轮崩裂脆断失效分析实例 121
第二节 车轴断裂失效分析 124
一、车轴裂纹与冷切轴失效分析 124
二、燃、切轴失效分析 135
第三节 滚动轴承的失效分析 137
一、车辆滚动轴承失效概况 137
二、滚动轴承失效实例分析 142
第四节 弹簧的失效分析 143
一、车辆弹簧失效概况 143
二、车辆弹簧失效实例分析 146
第五节 车辆承载铸钢件的失效分析 147
一、承载铸钢件失效概况 147
二、疲劳试验中转8A侧架的断裂分析 149
第六节 车辆焊接结构的失效分析 153
一、概述 153
二、C50敞车中梁裂损失效分析 154
三、疲劳试验中焊按转向架的断裂分析 156
第七节 制动梁断裂失效分析 161
一、制动梁槽钢裂断分析 161
二、弓形杆裂断分析 163
三、防止制动梁裂断失效的措施 164
第八章 车辆零件的磨损失效分析 166
第一节 磨损失效的主要类型及其机理 166
一、磨损的定义和分类 166
二、磨损机理 167
第二节 磨损失效分析的内容和方法 176
一、磨损失效分析的步骤 176
二、磨损失效分析的主要内容 177
三、磨损失效分析的样品 179
第三节 车辆圆销与衬套磨损失效分析 181
一、概况 181
二、原始资料 182
三、实验室磨损试验及结果分析 184
四、结论 188
第九章 车体钢结构的腐蚀失效分析 190
第一节 金属的腐蚀失效 191
一、金属腐蚀失效的类型 191
二、金属的化学腐蚀 191
三、金属的电化学腐蚀 192
四、车体钢结构的电化学腐蚀特征 194
第二节 车体钢结构的腐蚀情况及其影响因素 198
一、车体钢结构的腐蚀情况 199
二、大气对漆膜损伤的影响 200
三、风沙对漆膜损伤的影响 201
四、运用条件对车体腐蚀的影响 201
第三节 防止车体钢结构腐蚀的措施 202
一、使用耐大气腐蚀钢（简称耐候钢） 202
二、采用高性能的防腐涂料 205
三、提高除锈质量 208
四、钢结构的防腐蚀设计 213
参考文献 215