汽车材料（总发中职）资料包-第7章.pptVIP

影响磨损失效的基本因素 ①摩擦副材质 摩擦副的互溶性。相同金属、晶格类型、原子间距、电子密度、电化学性能相近的材料副互溶性大，易于粘着而导致粘着磨损失效。金属与非金属（如塑料、石墨等），互溶性小，粘着倾向小。 摩擦副的表面强化处理情况。 材料表层组织和结构缺陷。夹杂疏松、空洞、锻造夹层以及各种微裂纹，过高的装配应力等都将使各种磨损加剧。 影响磨损失效的基本因素 ②工况参数? 包括接触应力、滑动距离和滑动速度、温度、介质条件与润滑等。 合理的表面强化处理可以减少磨损 合理的表面强化处理，一是改变组织结构，二是适度提高硬度。表面强化处理有利于降低磨料磨损、表面疲劳磨损、粘着磨损等的磨损率。 零件失效形式 4 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，它是金属与环境介质之间发生的化学和电化学作用的结果。 （1）均匀腐蚀 均匀腐蚀是在整个金属的表面均匀地发生。 腐蚀均匀性的前提是： 被腐蚀的金属表面具有均匀的化学成分和显微组织 腐蚀环境包围的金属表面是均匀而且不受限制与障碍的 腐蚀失效 （2）点腐蚀 ??? 腐蚀集中于局部，呈尖锐小孔，进而向深度扩成孔穴甚至穿透(孔蚀)。金属表面受破坏处和未受破坏处形成“局部电池”，其中受破坏处是阳极，未受破坏处是阴极，腐蚀电流由阳极流向周围的阴极，阳极处很快被腐蚀成小孔。 腐蚀失效 （3）晶间腐蚀 腐蚀发生于晶粒边界或其近旁。其主要原因是晶界处化学成分不均匀。 第二节 零件选材的原则及方法 选材通常遵循三大原则： （1）使用性能原则： （2）工艺性能原则： （3）经济性原则： 用所选材料制造的零件在使用过程中具有良好的工作性能。 所选材料能够确保零件便于加工。 所选材料能使产品具有较低的总成本。 一、使用性能原则 使用性能主要是指零件在使用状态下材料应该具有的力学性能、物理性能和化学性能。对大量机器零件和工程构件，则主要是力学性能。对一些特殊条件下工作的零件，则必须根据要求考虑到材料的物理、化学性能。材料的使用性能应满足使用要求。 一、使用性能原则 1.零件使用时的工作条件 （1）受力状况，主要是载荷的类型(例如动载、静载、循环载荷或单调载荷等)和大小；载荷的形式；载荷的特点等。 （2）环境状况，主要是温度特性、介质情况等。 （3）特殊要求，如对导电性、磁性、热膨胀、比重、外观等的要求。 一、使用性能原则 2.零件根据使用性能选材的步骤 ?通过对零件工作条件和失效形式的全面分析，确定零件对使用性能的要求；利用使用性能与实验室性能的相应关系，将使用性能具体转化为实验室机械性能指标；根据零件的几何形状、尺寸及工作中所承受的载荷，计算出零件中的应力分布；由工作应力、使用寿命或安全性与实验室性能指标的关系，确定对实验室性能指标要求的具体数值；利用手册根据使用性能选材。 几种常用工作零件、失效形式及所要求的主要力学性能 零件 工作条件 常见失效形式 性能要求 应力种类 载荷性质 受载状态 螺栓 拉、剪 静载 -- 过量变形，断裂 强度，塑性 传动轴 弯、扭 循环冲击 轴颈摩擦 疲劳断裂，过量变形，轴颈磨损 综合力学性能 传动齿轮 压、弯 循环冲击 摩擦振动 断齿，磨损，疲劳断裂，接触疲劳 表面高硬度及疲劳极限，心部强度及韧性 弹簧 扭、弯 交变冲击 振动 弹性失稳，疲劳破坏 弹性极限，屈强比，疲劳极限 第七章  汽车零件的选材 第一节 零件的失效分析 一、失效的概念 失效? 主要指某零件由于某种原因，导致其尺寸、形状、或材料的组织与性能的变化而丧失原设计所规定的功能。 完全破坏 严重损坏 未达功能要求（安全工作） 包括 失效会导致严重事故 曲轴断裂 零件已完全破坏，不能继续工作 失效会导致严重事故 曲轴轴径出现裂纹 零件已受到严重损伤，已不能安全工作 失效会导致严重事故 零件虽然仍能能安全工作，但对正常燃烧产生了影响 头部烧伤痕迹 二、常见的失效形式与原因 失效类型 名称 失效机理 过量变形失效 弹性变形失效 弹性变形 塑性变形失效 塑性变形 蠕变变形失效 弹、塑性变形 断裂失效 韧性断裂失效 塑性变形 低应力脆性断裂失效 断裂韧度 疲劳断裂失效 疲劳 蠕变断裂失效 蠕变断裂 介质加速断裂失效 应力腐蚀 磨损失效 磨粒磨损、粘着磨损等 表面损伤失效 表面疲劳失效 疲劳 腐蚀失效 氧化、电化学反应 导致零件失效的主要原因 设计不合理 材料不合理 加工工艺不当 安装使用不正确 零件失效形式 1 过量变形失效 过量变形失效是指在某种程度上减弱了零件规定功能的变形。从变形的形貌上看，变形有两种基本类型：尺寸或体积变化（长大或缩小）和形状变化（如弯曲或翘曲）。例如，受轴