機械設(shè)備失效分析

前言

　　以機械設(shè)備失效分析技術(shù)為先導，借鑒前人經(jīng)驗，足以提高失效分析效率，準確地找出產(chǎn)生廢品與設(shè)備失效的原因，并提出預防措施，為改進制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計及用材提供改進方向與方案，可以避免不必要的探索試驗、重復試驗而少走彎路，以達到保證產(chǎn)品質(zhì)量與設(shè)備安全、促進技術(shù)進步、提高經(jīng)濟效益的目的。　　本書基本取材于筆者失效分析的專項試驗研究資料與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，輔以金屬學經(jīng)典理論，以機械設(shè)備的生產(chǎn)、運行失效分析為主，兼論焊接件以及各行業(yè)鋼鐵制件及其設(shè)備的失效分析，內(nèi)容簡明扼要，十分實用?！　　稒C械設(shè)備失效分析》一書的特點在于：在金屬學理論與測試技術(shù)取得突破性的發(fā)展之前，其內(nèi)容始終實用有效，只是需要應(yīng)用適時的標準?！　”緯m用于從事機械制造、電力、鋼鐵冶金行業(yè)的失效分析技術(shù)工作者，以及質(zhì)量監(jiān)督與管理人員，同時也供金屬學專業(yè)學生等有關(guān)專業(yè)人員學習之用?！　”緯鴧⒖剂艘恍＜也糠挚蒲谐晒?，同時吸納了行業(yè)內(nèi)外專家失效分析思路與論文精華，在此謹向這些為社會作出奉獻的技術(shù)專家們致謝！　　本書涉及內(nèi)容廣泛、專業(yè)性強，因筆者水平有限，文中難免有誤，敬請讀者指教！

內(nèi)容概要

　　《機械設(shè)備失效分析》共分三篇，第一篇 為機械設(shè)備失效分析基礎(chǔ)知識；第二篇 為機械設(shè)備失效分析手段及試驗方法；第三篇 為機械設(shè)備失效分析實例?！稒C械設(shè)備失效分析》展開了機械設(shè)備、鋼鐵制品、焊接件以及各行業(yè)機械設(shè)備的失效分析，其中對熱力或發(fā)電用鍋爐、汽輪機等各行業(yè)機械設(shè)備生產(chǎn)運行失效作了重點分析?！　　稒C械設(shè)備失效分析》是作者十多年工作實踐經(jīng)驗的結(jié)晶，書中呈現(xiàn)了關(guān)于失效分析方面獨樹一幟的研究成果，解決了多年生產(chǎn)疑難問題，對提高科學技術(shù)水平及生產(chǎn)經(jīng)濟效益有實際參考作用。　　《機械設(shè)備失效分析》可供機械制造、電力設(shè)備、鋼鐵冶金行業(yè)金屬材料失效分析技術(shù)人員及質(zhì)量監(jiān)督與管理人員參考使用，同時也可供大專院校金屬材料學專業(yè)師生學習參考。

書籍目錄

第一篇 失效分析基礎(chǔ)第一章 金屬材料失效分析第一節(jié) 失效分析概念第二節(jié) 失效分析思路與準則第三節(jié) 機械設(shè)備的特殊性第四節(jié) 機械設(shè)備的失效第二章 金屬材料失效形式與特征第一節(jié) 失效形式第二節(jié) 斷口特征第三節(jié) 斷口的綜合分析第三章 機械設(shè)備用鋼的組織與特殊相第一節(jié) 常見組織特征第二節(jié) 常見相與機械設(shè)備用鋼特殊相第三節(jié) 常用鋼的組織第四章 高溫長期用鋼組織與不完全正火組織第一節(jié) 高溫長期用鋼組織特征第二節(jié) 耐熱鋼不完全正火組織第三節(jié) 低合金耐熱鋼中B-M組織第四節(jié) 焊縫熱影響區(qū)Ac1～Ac3區(qū)段鋼對實用性的影響第五章 高溫性能第一節(jié) 蠕變第二節(jié) 持久強度第三節(jié) 松弛第四節(jié) 持久塑性第五節(jié) 組織穩(wěn)定性第六節(jié) 時效第七節(jié) 聚合再結(jié)晶第八節(jié) 熱脆性第六章 慢性組織損傷第一節(jié) 球化第二節(jié) 石墨化第三節(jié) 蠕變孔洞第七章 亞共析鋼中魏氏組織第一節(jié) 魏氏組織定義及產(chǎn)生第二節(jié) 標準與檢驗第三節(jié) 魏氏組織對鋼性能的影響第四節(jié) 評析魏氏組織第八章 耐熱鋼的晶粒度第一節(jié) 低合金耐熱鋼的混晶第二節(jié) 低合金耐熱鋼晶粒度不均勻原因第三節(jié) 晶粒度級差對低合金耐熱鋼組織穩(wěn)定性的影響第四節(jié) 混晶對低合金耐熱鋼持久強度的影響第五節(jié) 低合金耐熱鋼熱軋管晶粒度與混晶第六節(jié) 混晶對松弛性能的影響第七節(jié) 評析混晶第八節(jié) 如何對待低合金耐熱鋼的混晶組織第九節(jié) 細晶粒奧氏體耐熱鋼第十節(jié) 細晶粒馬氏體耐熱鋼第九章 熱強鋼超溫組織特征第一節(jié) 碳鋼和高合金鋼超溫組織與性能第二節(jié) 低合金耐熱鋼超溫組織與性能第十章 鋼材缺陷第一節(jié) 型材缺陷第二節(jié) 連鑄坯缺陷第三節(jié) 鑄件缺陷第四節(jié) 鍛件缺陷第五節(jié) 加工缺陷第十一章 焊縫與焊接缺陷第一節(jié) 焊縫第二節(jié) 焊縫組織結(jié)構(gòu)第三節(jié) 焊縫熱影響區(qū)第四節(jié) 焊接缺陷及其預防第十二章 異常焊接的質(zhì)量第一節(jié) 焊接缺陷特例第二節(jié) 9％Cr鋼焊接特征第三節(jié) 奧氏體鋼焊接金相第四節(jié) 異種鋼焊接接頭的失效第十三章 腐蝕第一節(jié) 腐蝕形態(tài)第二節(jié) 腐蝕類型第三節(jié) 蒸汽動力設(shè)備的典型腐蝕第四節(jié) 腐蝕損壞之例第五節(jié) 從鋼表面取下腐蝕產(chǎn)物的方法第十四章 部件損壞的基本因素第一節(jié) 運行因素第二節(jié) 工藝因素第三節(jié) 腐蝕第四節(jié) 影響安全運行的其他因素第二篇 材質(zhì)測試技術(shù)第一章 金相技術(shù)第一節(jié) 金相檢驗第二節(jié) 對比法第三節(jié) 定量法第四節(jié) 參數(shù)法與關(guān)系式法第五節(jié) 顯微組織的顯示第六節(jié) 非金屬夾雜物鑒定第七節(jié) σ相檢驗第二章 失效分析用近代儀器第一節(jié) 顯微硬度第二節(jié) X射線衍射技術(shù)第三節(jié) 透射電子顯微鏡技術(shù)第四節(jié) 圖像分析第五節(jié) 掃描電子顯微鏡技術(shù)第六節(jié) 電子探針第七節(jié) 離子探針二次離子質(zhì)譜第八節(jié) 分析電子顯微技術(shù)第九節(jié) 俄歇電子能譜第十節(jié) 奧氏體中鐵素體與鐵素體測定儀第十一節(jié) 計算機第三章 相分析第一節(jié) 離析碳化物相的方法第二節(jié) 碳化物分析第三節(jié) 化學分離碳化物相的數(shù)據(jù)處理第四節(jié) 合金元素再分配與相的變化第五節(jié) 根據(jù)碳化物相判斷鋼材壽命第六節(jié) 相的計算第七節(jié) 相與奧氏體鋼剩余壽命第四章 物理法測試技術(shù)第一節(jié) 電阻第二節(jié) 密度第三節(jié) 熱導性第四節(jié) 熱電勢第五節(jié) 熱膨脹第六節(jié) 磁性第七節(jié) 消振性第八節(jié) 內(nèi)耗第九節(jié) X射線技術(shù)第十節(jié) 彈性模量第十一節(jié) 無損檢測第五章 高溫測試技術(shù)第一節(jié) 持久強度第二節(jié) 蠕變第三節(jié) 松弛第四節(jié) 抗氧化第五節(jié) 高溫硬度技術(shù)第六章 非常規(guī)測試技術(shù)第一節(jié) 四級碳化物評定熱強鋼壽命第二節(jié) 能量測試第三節(jié) 脆性轉(zhuǎn)變溫度FATT50第四節(jié) 鋼的無塑性轉(zhuǎn)變溫度NDT第五節(jié) 疲勞裂紋擴展速率第六節(jié) 斷裂力學第七節(jié) 腐蝕疲勞第八節(jié) 熱疲勞第九節(jié) 應(yīng)力腐蝕第十節(jié) 低倍試驗第十一節(jié) 焊接接頭質(zhì)量檢驗第十二節(jié) 裂源判斷技術(shù)第三篇 失效分析第一章 鍋爐零部件的損壞第一節(jié) 蒸汽過熱器第二節(jié) 再熱器第三節(jié) 水冷壁第四節(jié) 省煤器……第二章 輪機零部件的損壞第三章 壓力容器與機械配件的失效第四章 高溫高壓管損壞實例第五章 焊接與鍋爐管損壞實例第六章 輪機零部件損壞實例第七章 壓力容器與機械配件損壞實例附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　如果小晶體的四周都是過冷區(qū)，可以沿四面八方同時散熱，則晶體沿各方向長大速率相差無幾，于是形成等軸狀晶粒，即在某些條件下，焊縫中也會形成等軸晶區(qū)。　　焊縫結(jié)晶時垂直于熔池壁的方向是最大溫度梯度的方向，散熱速度最快，所以柱狀晶長大方向基本上與熔池壁垂直。由于焊縫凝固是在熱源不斷向前移動的情況下進行，隨著熔池向前推進，最大溫度梯度方向也在不斷改變，因此，柱狀晶長大的最有利方向也在改變。通常焊縫熔池呈橢圓形，于是柱狀晶垂直于熔池彎曲長大?！　『缚p與母材相連接處，宏觀腐蝕后常呈現(xiàn)一條黑色的線，稱“熔合線”。熔合線寬度甚小，宏觀上難以辨別出其他特征。　　焊縫熱影響區(qū)，包括過熱區(qū)至母材受熱區(qū)段。此區(qū)雖不寬，但是溫度范圍極大，從固相線溫度開始，直至焊前母材的溫度，包括過熱區(qū)、重結(jié)晶區(qū)和回火溫度區(qū)等。由于這一區(qū)域中有些組織已發(fā)生相變，所以，宏觀腐蝕后常呈現(xiàn)出淺灰色的特征，但不能看到晶粒變化情況?！　∮捎谶^冷度與熔池溫度梯度的不同，焊縫中微觀結(jié)晶呈以下幾種形態(tài)：　?。?）平面結(jié)晶 當熔池與固相界面溫度梯度很大時，即液一固相界面前液體的實際溫度，高于液相線平衡溫度，不存在成分過冷區(qū)域時，凝固時所釋放出的相變潛熱，可全部通過界面后方的固相散發(fā)出去，使界面平緩向前方推進，所以，結(jié)晶面呈平面狀態(tài)，稱為“平面結(jié)晶”。平面結(jié)晶形態(tài)多見于高純度焊縫金屬中?！　。?）胞狀結(jié)晶 當熔池與固相界面溫度梯度稍小時，即液一固相界面前液體的實際溫度，稍低于液相線平衡溫度，出現(xiàn)很小成分過冷區(qū)域時，就會從液相界面長出許多小胞芽突入過冷的液體區(qū)，這樣更有利于將凝固的潛熱散發(fā)掉。這些胞芽的截面呈六角形，故將柱狀晶中這種亞晶稱為“胞狀晶”?！　　?/pre>








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