第一篇 失效分析基础 3
第一章 金属材料失效分析 3
第一节 失效分析概念 3
第二节 失效分析思路与准则 8
第三节 机械设备的特殊性 10
第四节 机械设备的失效 11
第二章 金属材料失效形式与特征 13
第一节 失效形式 13
第二节 断口特征 14
第三节 断口的综合分析 20
第三章 机械设备用钢的组织与特殊相 22
第一节 常见组织特征 22
第二节 常见相与机械设备用钢特殊相 24
第三节 常用钢的组织 30
第四章 高温长期用钢组织与不完全正火组织 33
第一节 高温长期用钢组织特征 33
第二节 耐热钢不完全正火组织 33
第三节 低合金耐热钢中B—M组织 42
第四节 焊缝热影响区Ac1～Ac3区段钢对实用性的影响 50
第五章 高温性能 51
第一节 蠕变 51
第二节 持久强度 51
第三节 松弛 55
第四节 持久塑性 55
第五节 组织稳定性 56
第六节 时效 60
第七节 聚合再结晶 62
第八节 热脆性 62
第六章 慢性组织损伤 64
第一节 球化 64
第二节 石墨化 70
第三节 蠕变孔洞 74
第七章 亚共析钢中魏氏组织 77
第一节 魏氏组织定义及产生 77
第二节 标准与检验 77
第三节 魏氏组织对钢性能的影响 78
第四节 评析魏氏组织 84
第八章 耐热钢的晶粒度 87
第一节 低合金耐热钢的混晶 87
第二节 低合金耐热钢晶粒度不均匀原因 88
第三节 晶粒度级差对低合金耐热钢组织稳定性的影响 92
第四节 混晶对低合金耐热钢持久强度的影响 92
第五节 低合金耐热钢热轧管晶粒度与混晶 94
第六节 混晶对松弛性能的影响 95
第七节 评析混晶 96
第八节 如何对待低合金耐热钢的混晶组织 98
第九节 细晶粒奥氏体耐热钢 99
第十节 细晶粒马氏体耐热钢 99
第九章 热强钢超温组织特征 101
第一节 碳钢和高合金钢超温组织与性能 101
第二节 低合金耐热钢超温组织与性能 108
第十章 钢材缺陷 126
第一节 型材缺陷 126
第二节 连铸坯缺陷 146
第三节 铸件缺陷 146
第四节 锻件缺陷 146
第五节 加工缺陷 146
第十一章 焊缝与焊接缺陷 147
第一节 焊缝 147
第二节 焊缝组织结构 149
第三节 焊缝热影响区 153
第四节 焊接缺陷及其预防 156
第十二章 异常焊接的质量 168
第一节 焊接缺陷特例 168
第二节 9％Cr钢焊接特征 172
第三节 奥氏体钢焊接金相 174
第四节 异种钢焊接接头的失效 177
第十三章 腐蚀 179
第一节 腐蚀形态 179
第二节 腐蚀类型 180
第三节 蒸汽动力设备的典型腐蚀 199
第四节 腐蚀损坏之例 200
第五节 从钢表面取下腐蚀产物的方法 201
第十四 部件损坏的基本因素 203
第一节 运行因素 203
第二节 工艺因素 204
第三节 腐蚀 209
第四节 影响安全运行的其他因素 209
第二篇 材质测试技术 215
第一章 金相技术 215
第一节 金相检验 215
第二节 对比法 216
第三节 定量法 217
第四节 参数法与关系式法 224
第五节 显微组织的显示 224
第六节 非金属夹杂物鉴定 227
第七节 σ相检验 230
第二章 失效分析用近代仪器 232
第一节 显微硬度 232
第二节 X射线衍射技术 232
第三节 透射电子显微镜技术 233
第四节 图像分析 233
第五节 扫描电子显微镜技术 234
第六节 电子探针 235
第七节 离子探针二次离子质谱 235
第八节 分析电子显微技术 235
第九节 俄歇电子能谱 237
第十节 奥氏体中铁素体与铁素体测定仪 237
第十一节 计算机 238
第三章 相分析 239
第一节 离析碳化物相的方法 239
第二节 碳化物分析 240
第三节 化学分离碳化物相的数据处理 241
第四节 合金元素再分配与相的变化 242
第五节 根据碳化物相判断钢材寿命 246
第六节 相的计算 249
第七节 相与奥氏体钢剩余寿命 249
第四章 物理法测试技术 250
第一节 电阻 250
第二节 密度 253
第三节 热导性 254
第四节 热电势 257
第五节 热膨胀 257
第六节 磁性 258
第七节 消振性 259
第八节 内耗 260
第九节 X射线技术 263
第十节 弹性模量 263
第十一节 无损检测 265
第五章 高温测试技术 271
第一节 持久强度 271
第二节 蠕变 275
第三节 松弛 278
第四节 抗氧化 283
第五节 高温硬度技术 286
第六章 非常规测试技术 290
第一节 四级碳化物评定热强钢寿命 290
第二节 能量测试 292
第三节 脆性转变温度FATT50 293
第四节 钢的无塑性转变温度NDT 294
第五节 疲劳裂纹扩展速率 294
第六节 断裂力学 295
第七节 腐蚀疲劳 298
第八节 热疲劳 299
第九节 应力腐蚀 299
第十节 低倍试验 299
第十一节 焊接接头质量检验 301
第十二节 裂源判断技术 307
第三篇 失效分析 311
第一章 锅炉零部件的损坏 311
第一节 蒸汽过热器 311
第二节 再热器 316
第三节 水冷壁 317
第四节 省煤器 322
第五节 空气预热器 325
第六节 超期服役材料隐患 330
第七节 锅筒 331
第八节 蒸汽导管和集箱 333
第二章 轮机零部件的损坏 335
第一节 叶片 335
第二节 主轴叶轮和转子 340
第三节 汽缸 342
第四节 螺栓损坏及其预防 343
第三章 压力容器与机械配件的失效 345
第一节 压力容器 345
第二节 石油化工设备 346
第三节 球磨机磨球磨损 347
第四节 球磨机衬板磨损 347
第五节 轴承 348
第六节 工程机械耐磨件 350
第七节 弹簧 351
第八节 齿轮 352
第九节 轴 352
第十节 给水泵的腐蚀 353
第十一节 凝结水管路的腐蚀 354
第四章 高温高压管损坏实例 355
第一节 奥氏体钢过热器管热疲劳爆管 355
第二节 持久塑性降低——脆断 358
第三节 减温器蛇形管破裂 360
第四节 水冷壁管补焊异种钢失效 362
第五节 顶棚过热器低周疲劳断裂 363
第六节 氢损坏 364
第七节 水冷壁管网状裂纹 365
第八节 水冷壁严重腐蚀爆管 366
第九节 过热器超温爆管 368
第十节 过热器管的石墨化 370
第十一节 过热器热膨胀损坏 372
第十二节 屏式过热器异物堵塞爆管 372
第十三节 高温再热器硫酸盐腐蚀 373
第十四节 0Cr18Nil0Ti再热器爆管 374
第十五节 锅炉四管损坏 376
第五章 焊接与锅炉管损坏实例 378
第一节 省煤器磨损 378
第二节 预热器露点腐蚀 378
第三节 冷灰斗管热疲劳爆管 379
第四节 上升管环形裂纹 380
第五节 主蒸汽母管热疲劳开裂 381
第六节 联箱爆破 383
第七节 汽包缺陷评定 383
第八节 整屏水冷壁坠毁 383
第六章 轮机零部件损坏实例 387
第一节 材料夹杂引起叶片断裂 387
第二节 叶片横向裂纹及断裂 388
第三节 转子飞裂 388
第四节 叶轮飞裂 389
第五节 汽轮机主轴破坏 392
第六节 螺栓断裂 393
第七节 拉筋断裂 395
第八节 燃气轮机叶片烧坏 397
第七章 压力容器与机械配件损坏实例 399
第一节 压力容器自动焊裂缝 399
第二节 螺旋弹簧变形 403
第三节 钢板弹簧脆断 405
第四节 齿轮轴断裂 407
附录1 国内外钢号对照表 409
附录2 力学性能代号对照表 411
参考文献 412