第11章--材料质量检验与零件.ppt

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1、第11章材料质量检验与零件失效分析材料质量检验是机械制造工业生产和科研工作的一项重要基础技术工作,也是机械制造的必要工序之一。工厂的材质检验工作,通常由理化检验部门完成,主要运用化学分析、金相检验、力学性能试验、物理性能测试、无损检测等检验技术.11.1材质检验在机械制造中的作用11.1.1材质检验是机械制造的必要工序任一机械产品的生产与发展,需经历科研、设计、试制、工艺准备、试生产直至正式投入使用等过程,各个环节都离不开理化检验工作。11.1.2质量检验是质量控制的最终判据11.1.3产品质量应与生产公害及技安、效益相统一

2、11.1.4材质检验是零件失效分析的主要依据零件失效是指:1)零件完全破坏,不能继续工作;2)严重损伤,继续工作不安全:3)虽能安全工作,但不能满意地起到预期的作用。上述情况中的任意一种发生,都认为零件已经失效。零件失效失效分析的主要依据之一是材质方面的信息。其中原材料质量检验,铸锻焊等成形工艺造成的材质缺陷的检查与分折是失效分析必不可少的环节。11.2材料及工艺质量标准体系11.2.1技术标准金属材料质量主要与化学成分、组织结构、性能指标以及在生产条件下可能产生的各种缺陷的程度有关。材料质量水平按照标准化体系进行评价。各国

3、都有本国的国家标淮、部门或协会标准。如日本的“JIS”的标准.美国的“ASTM”标准,英国的“BS”标准,以及我国的GB标推(国家标准),YB标准(冶金部部颁标准)等。11.2.2材料及工艺质量标准体系分类钢铁材料及工艺质量标准体系的分类可分四类。1.综合基础标准2.钢铁产品类标准3.工艺质量类标准4.试验方法类标准11.3材料质量检验规程工厂所制定的关于理化检验规范的文件,其内容包括下列各项:检验项目、抽样方式、试样的制取、检验标准和合格判据、检验合格证的签发、返修与报废、不合格原因分析报告等。11.4材质检验技术11.4

4、.1化学成分分析技术11.4.2低倍断口分析技术用来检查材料的宏观缺陷,特别是对断口进行初步的观察和分析。断口分为脆性断口、韧性断口及疲劳断口。脆性断裂断口是沿一定的结晶平面迅速发展而成的,断口一般较平整,有金属光泽。韧性断口一般呈纤维状杯锥断口,锥部较平滑呈暗灰丝状第一个区域是裂源周围平滑而细密的区域,第二区域是部件的有效截面积被缩减到临界值时所产生的静力破坏区。11.4.3组织分析技术11.4.4无损探伤技术11.4.5应力分析技术无损探伤是在机器零件不被破坏的情况下,对材料内部缺陷进行检测的技术。可应用于材料和产品的静

5、态及动态检验。主要方法有射线探伤、超声波探伤、磁力探伤等。残余应力分析采用实验应力分析仪器:如X射线法11.5零件失效分析失效分析的目的及作用零件失效原因:零件失效的原因主要来自于设计、材料选择、加工工艺和安装使用等四个方面。1.设计因素:最常见的情况是,零件尺寸和几何结构不正确,如过渡圆角太小、存在尖角、尖锐切口等,由此,造成了较大的应力集中;设计中对零件工作状态估计错误.2.加工工艺因素:如机械切削加工中常出现的表面粗糙度高、较深的刀痕、等缺陷;热处理工序的遗漏、淬火冷却速度不够、表面脱碳、淬火变形、开裂等,都是造成零件

6、失效的重要原因。3.材料因素:相当多机器主要失效原因与其关键零部件的材料因素密切相关。材质内部缺陷。零件失效原因:4.安装使用不良因素:安装时配合过紧、过松,对中不好,固定不紧等,都可能使零件不能正常地丁作.或工作不安全。使用维护不良,不按工艺规程操作,也可使零件在不正常的情况下运转。零件失效的形式:失效三大类型:变形失效、断裂失效和表面损伤失效

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