材料失效分析

前言

人類(lèi)文明的進(jìn)步帶動(dòng)材料使用的多元化，相對(duì)的，材料使用的條件卻是日益嚴(yán)苛，所造成的材料失效也更加復(fù)雜嚴(yán)重?！安牧鲜Х治觥保╢ailureanalysis）相當(dāng)于“材料診斷學(xué)”，也就是當(dāng)材料發(fā)生失效時(shí)，利用各種儀器及方法，從破損的形貌觀察及破損成分分析，推斷破損的機(jī)制，并借此尋求失效原因，以便對(duì)癥下藥，或者避免重蹈覆轍。基本上，材料失效形式可歸納為機(jī)械力破損、腐蝕性（化學(xué)力）破損及高溫（熱力）破損。機(jī)械力破損主要涵蓋恒力破損、疲勞破損及磨損，其中恒力破損再細(xì)分為延性破損、脆性破損與準(zhǔn)解理破損；腐蝕性破損則包括均勻腐蝕、晶間腐蝕、孔蝕、隙縫腐蝕、原電池腐蝕、去合金等類(lèi)型；此外，機(jī)械力與腐蝕亦會(huì)共同作用形成機(jī)械力腐蝕破損，包括應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕、磨損腐蝕、氫脆、液態(tài)金屬脆裂等；高溫破損主要分為高溫腐蝕破損與高溫強(qiáng)度破損，其中高溫腐蝕破損涵蓋高溫氧化與高溫?zé)猁}腐蝕，高溫強(qiáng)度破損則包括潛變、凝固熱脆、回火脆裂、硬化脆裂、磨裂及熱震破裂。針對(duì)這些材料失效種類(lèi)，本書(shū)將詳細(xì)說(shuō)明其失效特征與失效機(jī)制?！肮び破涫拢叵壤淦鳌?，從事失效分析工作，有許多分析儀器與檢測(cè)技術(shù)可以利用。這些失效分析的工具大致區(qū)分為斷口形貌觀察工具與失效成分分析工具，前者包括宏觀觀察、微觀觀察及電子束觀察相關(guān)儀器，后者則涵蓋表面分析、次表面分析及本體分析的各種儀器；此外，非破壞性檢測(cè)（著色探傷、渦流檢測(cè)、磁粉探傷、放射線透視及超聲波檢測(cè)）亦為失效分析必須了解的技術(shù)。

內(nèi)容概要

　　《材料失效分析》講述了多種材料失效形式，同時(shí)對(duì)各種失效形式的形貌、特點(diǎn)、破損機(jī)制及相應(yīng)的檢測(cè)儀器、分析手段進(jìn)行了介紹。各種失效形式包括機(jī)械力破損、腐蝕性破損和高溫破損等，針對(duì)這些失效形式又進(jìn)行了細(xì)分；針對(duì)不同的失效種類(lèi)，詳細(xì)地說(shuō)明了失效特征與失效機(jī)制?！恫牧鲜Х治觥芬矊?duì)各種失效分析儀器和檢測(cè)技術(shù)作了詳盡的介紹，分析儀器包括斷口形貌觀察工具和失效成分分析工具等；檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)介紹了非破壞性檢測(cè)?！　　恫牧鲜Х治觥芳瓤晒┎牧蠈?zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生和研究生用作教材，也可供從事使用材料的各工程領(lǐng)域（機(jī)械、土木、化工、電子、醫(yī)學(xué)等）人員作為參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

CHAPTER 1 材料失效分析總論一、導(dǎo)言二、材料失效實(shí)例三、材料破壞與材料加工四、失效分析原理五、失效分析程序六、總結(jié)CHAPTER 2 斷口形貌觀察一、宏觀斷口形貌二、微觀斷口形貌三、電子束觀察斷口形貌四、總結(jié)CHAPTER 3 破壞成分分析一、表面分析二、次表面分析三、本體成分分析四、總結(jié)CHAPTER 4 非破壞性檢測(cè)一、滲透檢測(cè)法二、渦流檢測(cè)法三、磁粉探傷法四、射線透視法五、超聲波檢測(cè)法六、總結(jié) CHAPTER 5 恒力破壞一、彈性變形與理論強(qiáng)度二、延性破壞機(jī)制三、脆性破壞機(jī)制四、恒力破壞斷口微觀特征五、恒力破壞宏觀特征六、總結(jié)CHAPTER 6 殘余應(yīng)力一、殘余應(yīng)力破損與量測(cè)二、鉆孔法量測(cè)殘余應(yīng)力三、X光衍射量測(cè)殘余應(yīng)力四、超聲波量測(cè)殘余應(yīng)力五、焊接殘余應(yīng)力量測(cè)實(shí)例六、總結(jié)CHAPTER 7 疲勞破壞一、疲勞破壞機(jī)制二、疲勞破壞的宏觀與微觀特征三、疲勞破壞的分類(lèi)四、疲勞斷裂力學(xué)五、影響材料疲勞限或疲勞強(qiáng)度的因素六、改善材料疲勞限或疲勞強(qiáng)度的方式七、總結(jié)CHAPTER 8 斷裂力學(xué)基礎(chǔ)一、斷裂力學(xué)發(fā)展歷史回顧二、線性彈性斷裂力學(xué)三、彈性塑性斷裂力學(xué)四、斷裂力學(xué)的應(yīng)用五、總結(jié)CHAPTER 9 磨損破壞一、磨損概論二、磨損破壞機(jī)制及形貌特征三、磨損檢測(cè)方法四、耐磨損機(jī)件及其材料五、耐磨損表面改質(zhì)技術(shù)六、金屬材料耐磨損性七、總結(jié)CHAPTER 10 腐蝕破壞一、腐蝕概論二、腐蝕熱力學(xué)三、腐蝕動(dòng)力學(xué)四、腐蝕破壞形式五、腐蝕破壞實(shí)驗(yàn)六、電化學(xué)原理金屬防蝕技術(shù)七、總結(jié)CHAPTER 11 機(jī)械力與腐蝕共同作用破壞一、應(yīng)力腐蝕破裂二、腐蝕疲勞破裂三、氫脆四、液態(tài)金屬脆裂五、總結(jié)CHAPTER 12 高溫破壞一、高溫氧化機(jī)制二、高溫?zé)猁}腐蝕機(jī)制三、高溫?cái)嗔褭C(jī)制四、高溫?cái)嗔鸭捌淦茐奶卣魑?、高溫破壞的預(yù)防措施六、總結(jié)

章節(jié)摘錄

插圖：CHAPTER 1 材料失效分析總論一個(gè)材料工程師除了要熟悉材料性質(zhì)，正確選用材料，一旦材料發(fā)生失效，更要懂得如何判定失效原因，從而尋求補(bǔ)救對(duì)策；針對(duì)此需要，“材料失效分析”（failureanalysis）成為一個(gè)從事材料工作者必需的知識(shí)與工具。一、導(dǎo)言材料失效分析相當(dāng)于“材料診斷學(xué)”，也就是當(dāng)材料發(fā)生失效時(shí)，利用各種儀器及方法，從斷口形貌觀察及破壞成分分析，推斷破壞進(jìn)行機(jī)制，并借此尋求失效原因，以便對(duì)癥下藥，或者避免重蹈覆轍。因此“材料失效分析”可以從兩方面著手：（一）斷口形貌觀察（fractography）；（二）破壞成分分析（fracturechemistry）。就分析原理而言，斷口形貌觀察著重于特征的判斷，亦即從斷口形貌特征，根據(jù)機(jī)理推導(dǎo)及經(jīng)驗(yàn)歸納所得的資料，去判定失效形成的原因。通常對(duì)材料破壞的診斷是第一步工作，一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的材料工程師可能從這初步的斷口形貌觀察大致地判斷失效的原因；破壞成分分析是進(jìn)一步的診斷工作，因?yàn)閿嗫谛蚊部赡苠e(cuò)綜復(fù)雜，或破壞特征不夠明顯，或者單憑斷口形貌仍無(wú)法確定失效的成因，此時(shí)可借著斷口面的成分分析，尋求造成失效的直接原因。有時(shí)為了更深導(dǎo)言入了解破壞的機(jī)制，以便確實(shí)掌握失效原因，必須對(duì)材料進(jìn)行應(yīng)力分析，因此應(yīng)力分析為材料失效診斷的輔助方法。

編輯推薦

《材料失效分析》由華東理工大學(xué)出版社出版。

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