工程材料及成形技术基础（第三版）教学课件3.pptVIP

第十一章 材料质量检验与零件失效分析 11.1 材质检验在机械制造中的作用 11.2 材料及工艺质量标准体系 11.3 材料质量检验规程 11.4 材质检验技术 11.5 零件失效分析 本章小结 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 材质检验工序分三大类：原材料检验、成形工序与改性工序 后的工序间检验、外协作件检验 11.1.2 质量检验是质量控制的最终判据 出厂的产品质量是通过“设计、制造、检验出来的。 11.1.3 产品质量应与生产公害及技术安全、效益想统一 11.1.4 质量检验是零件失效分析的主要依据 零件失效：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能安全工作，但不能达到预期的目的。 主要依据是材质检验，包括原材料的质量检验和各种成形工 艺造成的材质缺陷的检验 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 材质检验与失效分析工序安排 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 11.2 材料及工艺质量标准体系 11.2.1 技术标准(中国GB、YB，日本JIS，美国ASTM， 英国BS） 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: 1）综合基础标准(名词、术语、符号、计量单位等） 2）钢铁产品类标准 钢铁产品标准是生产厂商生产出的每种钢铁产品所应满足 的标准，也是用户订货验收时要遵循的判断产品是否合格的判 据。（弹簧钢GB1222、碳素结构钢GB700、合金结构钢GB3077、 合金工具钢GB1299） 3）工艺质量类标准 4）试验方法类标准 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 弹簧钢每批钢材的试验条件 序号 试验项目 取样数量 取样部位 试验方法 合格标准 1 化学成分 1 按GB222规定 按GB231 GB1222 2 断口 2 不同根钢材 按GB/T1814 GB1222 3 硬度 3 不同根钢材 按GB231 GB1222 4 拉伸试验 2 不同根钢材 GB228 GB1222 5 晶粒度 1 任一根钢材 YB27 GB1222 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 11.3 材料质量检验规程 材料质量检验规程包括以下内容:检验项目、抽样方式、试样的 制取、检验标准、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。 1）检验项目：外观、化学成分、宏观组织及微观组织 2）抽样方式：100%、40%、25% 3）试样的制取：试件、试样 4）检验标准 5）合格判据及检验结果 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 表 材质的检验项目 检验项目 特点 检验方法 表面质量 结疤、划痕、折叠、表面裂纹、氧化皮、外形尺寸 用量具和肉眼 成分分析 钢号不对、成分超差 用化学分析仪器 宏观 组织 低倍试验 组织不均、横断面缺陷 酸蚀GB 断口试验 白点、石状断口 GB 微 观 组 织 奥氏体晶粒度 过热 金相显微镜 非金属夹杂物 夹杂物过多、链条分布、沿晶界分布 金相显微镜 脱碳层 表层含碳量降低 金相显微镜 其他 网状碳化物、带状组织等 按相关标准 11.4 材质检验技术 11.4.1 化学成分分析技术 化学分析法、仪器分析法（光度计法、光谱分析法） 11.4.2 低倍断口分析技术（肉眼、≤20倍的放大镜） 断口形式有脆性断口、韧性断口、疲劳断口 11.4.3 组织分析技术（光学金相显微镜分析、电镜分析） 11.4.4 无损探伤技术 射线探伤、超声波探伤、磁力探伤等 11.4.5 应力分析技术 X射线法、光弹法 第十一章 材料质量检验与零件失效分析 图11.2 图11.3 图11.4 各种断口特征 脆性断口：大多呈穿晶断裂，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， 呈结晶状。 韧性断口：一般是穿晶断裂，断口呈纤维杯锥状， 锥部较平滑呈暗灰丝状。 疲劳断口：断口可分两个区域，其一是裂纹源周围 平滑而细密的区域呈贝壳状条纹或海滩状条纹；其二是 零件的有效截面积被缩减到临界值时所产生的静力破坏 区。 11.5 零件失效分析 11.5.1 失效分析的目的及作用 目的:找出失效的原因、提出防止或推迟失效的措施， 防止同类失效再度发生