失效分析應用技術

序
前言
第1章失效分析概述1
1.1引言1
1.2機械裝備的失效與事故2
1.2.1失效2
1.2.2事故3
1.2.3機械失效和事故之間的關系3
1.2.4機械事故的分類4
1.3機械事故檢查中失效件的判斷4
1.3.1機械事故中的失效件說明4
1.3.2機械事故中肇事失效件的判斷方法5
1.4失效分析的基本內容6
1.4.1失效分析的概念6
1.4.2失效分析的過程6
1.4.3失效分析的特點7
1.4.4失效分析的思路和分析側重點7
1.4.5失效分析的分類和失效模式診斷8
1.5失效分析一般遵循的程序14
1.6失效分析工作的一般過程與實施16
參考文獻17
第2章現(xiàn)場勘查技術18
2.1引言18
2.2現(xiàn)場勘查與失效分析18
2.3現(xiàn)場勘查和失效信息采集19
2.4失效分析中的現(xiàn)場勘查19
2.4.1現(xiàn)場勘查的任務19
2.4.2現(xiàn)場勘查的內容19
2.4.3現(xiàn)場勘查技術20
2.4.4司法鑒定中的現(xiàn)場勘查技術22
2.5事故調查24
2.5.1背景資料的收集和選樣24
2.5.2工作歷史25
2.6現(xiàn)場勘查技術應用舉例25
2.6.1CO2儲罐爆炸事故現(xiàn)場勘查（殘骸勘查）25
2.6.2化工廠蒸餾塔開裂泄漏失效分析（環(huán)境勘查）26
2.6.3塔吊鋼絲繩斷裂失效分析（結構勘查）27
2.6.4“長慶16”貨輪沉江事故分析（痕跡勘查）28
2.6.5鋼制天然氣管道開裂失效分析（受力勘查）30
參考文獻32
第3章宏觀分析技術33
3.1引言33
3.2宏觀分析的特點和作用33
3.2.1宏觀分析的特點33
3.2.2宏觀分析的作用34
3.3無損檢測方法39
3.3.1射線檢測39
3.3.2超聲波檢測40
3.3.3磁粉檢測41
3.3.4滲透檢測43
3.3.5渦流檢測43
3.3.6實用應力分析44
3.4漏點檢測方法45
3.4.1充水檢測法45
3.4.2充氣檢測法45
3.5宏觀分析技術應用舉例46
3.5.1反映失效件上的重要特征46
3.5.2判斷主裂紋47
3.5.3判斷一級失效模式47
3.5.4判斷失效誘因50
參考文獻51
第4章斷口分析技術52
4.1引言52
4.2斷口的分類52
4.3斷口的基本形態(tài)55
4.3.1韌性斷口55
4.3.2脆性斷口58
4.3.3石狀斷口61
4.3.4疲勞斷口64
4.4失效模式及其診斷66
4.1.1失效模式的概念66
4.4.2失效模式的診斷66
4.5斷口樣品的獲取70
4.5.1斷口的現(xiàn)場取樣70
4.5.2斷口的保護及清理70
4.6斷口的分析手段73
4.6.1斷口的宏觀分析手段73
4.6.2斷口的微觀分析手段73
4.7斷口的分析方法及技術75
4.7.1斷口的宏觀分析方法及技術75
4.7.2斷口的微觀分析方法及技術78
4.8斷口分析技術的主要作用79
4.8.1判斷二級失效模式79
4.8.2判斷斷裂源和裂紋擴展方向80
4.9斷口分析技術應用舉例81
參考文獻85
第5章金相分析技術86
5.1引言86
5.2宏觀金相分析技術86
5.2.1產品質量評定中的宏觀金相分析87
5.2.2失效分析中的宏觀金相分析88
5.3微觀金相分析技術91
5.3.1光學顯微鏡及分析技術91
5.3.2電子顯微鏡及分析技術98
5.3.3金相試樣的制備及分析技術98
5.4彩色金相技術102
5.4.1傳統(tǒng)的彩色金相技術102
5.4.2計算機彩色金相技術102
5.5現(xiàn)場金相技術105
5.5.1現(xiàn)場金相分析的特點105
5.5.2現(xiàn)場金相分析的步驟105
5.5.3現(xiàn)場金相分析應用舉例105
5.6金相分析技術在失效分析中的應用106
5.6.1光學金相技術在失效分析中的應用106
5.6.2電子金相技術在失效分析中的應用109
5.7金相分析技術在失效分析中的應用舉例111
5.7.1Q345R復合鋼板的帶狀缺陷分析111
5.7.2鑄造閥蓋斷裂失效分析112
5.7.3活塞桿斷裂失效分析113
5.7.4吊車拉桿斷裂失效分析114
5.7.5鍛造鋼坯開裂失效分析115
參考文獻117
第6章定量分析技術119
6.1引言119
6.2化學成分定量分析技術119
6.3力學性能定量分析技術123
6.3.1力學性能不合格的常見原因123
6.3.2應用舉例124
6.4物理性能定量分析技術127
6.4.1表面粗糙度超標導致失效127
6.4.2過渡圓弧加工不當導致失效128
6.5結構與受力分析技術129
6.5.1傳統(tǒng)力學計算分析129
6.5.2數字模擬計算分析129
6.6定量分析技術應用舉例130
參考文獻133
第7章X射線分析技術134
7.1引言134
7.2X射線及X射線譜134
7.2.1X射線的產生134
7.2.2X射線譜134
7.3X射線衍射分析的基本理論136
7.4X射線分析技術在失效分析中的應用138
7.4.1X射線檢測138
7.4.2X射線衍射分析技術139
參考文獻144
第8章電子光學分析技術145
8.1引言145
8.2電子衍射分析原理145
8.3透射電子顯微鏡分析技術146
8.3.1透射電子顯微鏡的組成結構146
8.3.2透射電子顯微鏡樣品的制備148
8.3.3透射電子顯微鏡分析技術應用舉例149
8.4背散射電子衍射分析技術151
8.4.1背散射電子151
8.4.2電子背散射衍射譜儀分析技術151
8.4.3電子背散射衍射譜的產生151
8.4.4電子背散射衍射譜的分析152
8.4.5電子背散射衍射譜儀的制樣要求153
8.4.6電子背散射衍射譜儀分析的應用和特點153
8.5二次電子分析技術153
8.5.1二次電子153
8.5.2掃描電子顯微鏡154
8.6X射線能量色散譜儀分析技術155
8.7俄歇電子譜儀分析技術158
8.7.1俄歇電子158
8.7.2俄歇電子譜儀的基本組成158
8.7.3俄歇電子譜儀在材料分析中的應用158
參考文獻158
第9章痕跡分析技術159
9.1引言159
9.2痕跡及痕跡分析概述160
9.3痕跡分析的程序160
9.4痕跡的發(fā)現(xiàn)和顯現(xiàn)技術161
9.5痕跡的提取和保存技術162
9.6痕跡的形貌診斷162
9.7痕跡的分析技術165
9.7.1機械痕跡165
9.7.2腐蝕痕跡170
9.7.3污染痕跡172
9.7.4分離物痕跡173
9.7.5熱損傷痕跡173
9.7.6電損傷痕跡176
9.7.7與裂紋源有關的痕跡177
9.8痕跡的模擬再現(xiàn)177
9.9痕跡的綜合分析177
參考文獻178
第10章裂紋分析技術179
10.1引言179
10.2裂紋的無損檢測179
10.2.1無損檢測的方法和應用179
10.2.2無損檢測時的注意事項180
10.2.3無損檢測在裂紋分析中的應用舉例180
10.3裂紋產生先后順序診斷技術182
10.4裂紋的形貌診斷183
10.4.1裂紋的宏觀診斷183
10.4.2裂紋的微觀診斷187
10.5裂紋斷口分析189
10.5.1裂紋的打開與斷口切取技術189
10.5.2裂紋的斷口分析190
10.6裂紋綜合診斷191
10.6.1裂紋的起始位置191
10.6.2裂紋的走向193
10.6.3裂紋的形成原因和形貌特征194
參考文獻197
第11章失效診斷技術198
11.1失效診斷概述198
11.1.1失效模式診斷198
11.1.2失效原因診斷198
11.1.3失效機理診斷199
11.2失效診斷的過程及特點199
11.3失效診斷的基本原理199
11.3.1薄弱環(huán)節(jié)199
11.3.2應力集中201
11.3.3表面完整性202
11.3.4奧氏體晶粒204
11.3.5鋼中的遺傳現(xiàn)象208
11.4機械裝備的生命歷程211
11.5失效診斷的應用211
11.5.1原材料缺陷的失效診斷211
11.5.2設計因素造成的失效診斷219
11.5.3加工過程中的失效診斷220
11.5.4庫存或運輸中的失效診斷239
11.5.5裝配過程中的失效診斷241
11.5.6服役過程中的失效診斷241
參考文獻262
第12章失效預防與安全評估264
12.1失效預防264
12.1.1被動預防264
12.1.2主動預防265
12.1.3失效預防應用舉例265
12.2安全評估270
12.2.1失效風險評價270
12.2.2安全評估的方法和程序270
12.2.3安全評估應用舉例275
參考文獻280
第13章失效分析在司法鑒定中的
應用281
13.1引言281
13.2司法鑒定的法律依據281
13.2.1中華人民共和國產品質量法281
13.2.2全國人民代表大會常務委員會關于司法鑒定管理問題的決定281
13.3司法鑒定程序通則282
13.4產品質量鑒定與司法鑒定285
13.4.1產品質量鑒定285
13.4.2產品質量鑒定申請286
13.4.3產品質量鑒定委托書286
13.4.4產品質量鑒定的實施286
13.4.5產品質量鑒定報告286
13.4.6審查和備案287
13.4.7產品質量司法鑒定的程序287
13.5失效分析與司法鑒定287
13.5.1失效分析的司法依據287
13.5.2司法鑒定中失效分析的注意事項288
13.5.3司法鑒定中失效分析的發(fā)展趨勢289
13.6失效分析在司法鑒定中的應用290
參考文獻294
第14章失效分析報告的撰寫295
14.1引言295
14.2失效分析報告的寫作特點295
14.2.1語言特點295
14.2.2文體特點296
14.2.3思維特點296
14.3失效分析報告書寫的一般要求297
14.3.1失效分析報告的內容要求297
14.3.2失效分析報告的格式要求297
14.3.3失效分析報告的書寫要求297
14.4失效分析報告的寫作技巧298
14.5失效分析報告的基本內容301
14.6失效分析報告撰寫舉例303
14.6.1比較簡單的失效分析報告303
14.6.2比較復雜的失效分析報告303
參考文獻305
后記306