机械零件的失效与选材原则.ppt

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1、第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-1,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,指某些零件由于某种原因，导致其尺寸、形状或材料的组织与性能的变化而不能完满地完成指定的功能。,失效,包括,（3）零件严重受损，继续工作不安全。,（1）零件完全破坏，不能继续工作；,（2）虽然能完全工作，但不能满意地起到预期的作用；,711 失效的分类,失效模式是指失效的外在宏观表现和规律。,失效机理则是指引起失效的微观的物理、化学变化过程的本质。,失效分类：畸变失效、断裂失效、表面受损失效三大类型,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失

2、效与失效分析,单元30-2,表7.1 零件失效的模式及其失效机理,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-3,712 失效的基本因素,1设计因素确定材质、尺寸、结构，提出必要的技术文件：图纸、说明书等。,2制造因素铸、锻、焊、机加工和热处理等达不到设计要求而导致零件失效。,3.装配调试因素在安装过程中，未达到要求的质量指标。,4.材质因素选材不当、材质内部缺陷、毛坯加工或冷热加工产生的缺陷。,5.运转维修因素运转工况参数监控、定期大、中、小检修、润滑条件是否保 证、冷却、加热和过滤系统功能是否正常、操作是否正确。,713 机械零件失效的形式,（一）畸变失效,

3、畸变失效件体现为：不能承受规定载荷；不能起到规定作用；与其他零件的运转发生干扰。,畸变是指在某种程度上减弱了零件规定功能的变形。可以是塑性的或弹塑性的,畸变基本类型：尺寸畸变或体积畸变（长大或缩小）和形状畸变（如弯曲和翘曲）。,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-4,1.弹性畸变失效,弹性畸变的变形量是在弹性范围内变化,是刚度问题。,杆、柱类、轴类零件、靠摩擦力传动的零件等弹性畸变会带来失效的问题。,影响弹性畸变主要因素：零件形状、尺寸，材料的弹性摸量，零件工作 温度和载荷的大小。,2.塑性畸变失效,塑性畸变是外加应力超过零件材料的屈服极限时发生明显的塑

4、性变形。,塑性畸变影响因素:除弹性畸变中所论影响因素外,还有材料缺陷、使用不当、设计有误等，其中特别是热处理不良更为突出。,翘曲畸变失效,翘曲畸变是一种与方向上常产生复杂规律的变形而最终形成了 翘曲的外形而导致失效。,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-5,（二）断裂失效,1.断裂分类,（1）按断裂 性质分,韧性断裂材料断裂之前发生明显的宏观塑性的断裂。,脆性断裂指材料在断裂之前不发生或发生很小的宏观 可见的塑性变形的断裂。,韧性脆性断裂又称准脆性断裂。是一种塑性和脆性混合的断裂。,（2）按断裂路径分：,沿晶断裂、,穿晶断裂、混晶断裂。,2.断口分析方法

5、,对金属材料的室温拉伸或冲击试样的断口宏观观察，可以看到其断口可分为纤维状区、放射状区及剪切唇区三个不同的区域。,（三）磨损失效,磨损 相互接触的一对金属表面，相对运动时金属表面不断发生损耗或产生 塑性变形，使金属表面状态和尺寸改变的现象。,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-6,.磨损失效的基本类型,粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、冲刷磨损、腐蚀磨损等五种基本类型。,.磨损失效的基本影响因素,摩擦、磨损和润滑，即磨损失效涉及到摩擦副的材质和磨损工况。,（四）腐蚀失效,腐蚀 是金属暴露于活性介质环境中而发生的一种表面损耗，是化学和电化学作用的结果。,腐蚀失效有几种基本类型：,均匀腐蚀点腐蚀晶向腐蚀,第七章 机械零件的失效与选材原则 7.1机械零件的失效与失效分析,单元30-7,