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    機(jī)械零件的失效形式

    來(lái)(lái)源:未知作者:admin發(fā)(fā)布時(shí)(shí)間:2017-06-08 10:28

    ?任何機(jī)械零件或部件使用一段時(shí)(shí)間后都要損傷或損壞,其損傷的程度有三種情況: 
    1、零件徹底破壞,不能再使用;如軸斷裂。 
    2、嚴(yán)重?fù)p傷繼續(xù)使用不安全;如有裂紋產(chǎn)(chǎn)生、表面磨損。 
    3、雖然還能安全工作,但已達(dá)不到預(yù)定的作用。 
    只要發(fā)(fā)生上面情況中的任何一種都可以認(rèn)為零件已經(jīng)(jīng)失效。對(duì)機(jī)器零件或部件進(jìn)(jìn)行失效分析的目的就是要找出零件破壞的原因,并且提出相應(yīng)的改進(jìn)(jìn)措施。失效分析的結(jié)果對(duì)于零件的設(shè)計(jì)、選材、加工及使用都具有很大的指導(dǎo)意義。 
    一、機(jī)械零件失效的方式 
    零件失效的形式多種多樣,按零件的工作條件及失效的宏觀(guān)表現(xiàn)與規(guī)律可分為:變形失效、斷裂失效、表面損傷失效等。 
    二、機(jī)械零件失效的原因 
    失效原因有多種,在實(shí)(shí)際生產(chǎn)(chǎn)中,零件失效很少是由于單一因素引起的,往往是幾個(gè)(gè)因素綜合作用的結(jié)果。歸納起來(lái)(lái)可分為設(shè)計(jì)、材料、加工和安裝使用四個(gè)(gè)方面??贍艿腦蠐腥縵攏?nbsp;
    1、設(shè)計(jì)原因 
    一是由于設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和形狀不合理導(dǎo)致零件失效,如零件的高應(yīng)力區(qū)存在明顯的應(yīng)力集中源(各種尖角、缺口、過(guò)(guò)小的過(guò)(guò)渡圓角等;二是對(duì)零件的工作條件估計(jì)失誤,如對(duì)工作中可能的過(guò)(guò)載估計(jì)不足,使設(shè)計(jì)的零件的承載能力不夠。 
    2、材料方面的原因 
    選材不當(dāng)是材料方面導(dǎo)致失效的主要原因。最常見(jiàn)(jiàn)的是設(shè)計(jì)人員僅根據(jù)材料的常規(guī)性能指標(biāo)來(lái)(lái)作出決定,而這些指標(biāo)根本不能反映出材料所受某種類(lèi)型失效的搞力;材料本身的缺陷(如縮孔、疏松、氣孔、夾雜、微裂紋等)也導(dǎo)致零件失效。 
    3、加工方面原因 
    由于加工工藝控制不好會(huì)(huì )造成各種缺陷而引起失效。如熱處理工藝控制不當(dāng)導(dǎo)致過(guò)(guò)熱、脫碳、回火不足等;鍛造工藝不良帶狀組織、過(guò)(guò)熱或過(guò)(guò)燒現(xiàn)象等;冷加工工藝不良造成光潔度太低,刀痕過(guò)(guò)深、磨削裂紋等都可導(dǎo)致零件的失效。 
    有些零件加工不當(dāng)造成的缺陷與零件設(shè)計(jì)有很大的關(guān)(guān)系,如熱處理時(shí)(shí)的某些缺陷。零件外形和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會(huì)(huì )促使熱處理缺陷的產(chǎn)(chǎn)生(如變形、開(kāi)裂)。為避免或減少零件淬火時(shí)(shí)發(fā)(fā)生或開(kāi)裂,設(shè)計(jì)零件時(shí)(shí)應(yīng)注意:截面厚薄不均勻,否則容易在薄避處易開(kāi)裂;結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),盡量采用封閉結(jié)構(gòu)以免發(fā)(fā)生大的變形;變截面處均勻過(guò)(guò)渡,防止應(yīng)力集中。 
    4、安裝使用與失效 
    零件安裝時(shí)(shí),配合過(guò)(guò)緊、過(guò)(guò)松、對(duì)中不良、固定不緊等,或操作不當(dāng)均可造成使用過(guò)(guò)程中失效。 
    三、零件失效分析的方法步驟 
    1、現(xiàn)場(chǎng)(chǎng)調(diào)查研究 
    這是十分關(guān)(guān)鍵的一步。盡量仔細(xì)收集失效零件的殘骸,并拍照記錄實(shí)(shí)況,從而確定重點(diǎn)(diǎn)分析的對(duì)象,樣品應(yīng)取自失效的發(fā)(fā)源部位。 
    2、詳細(xì)記錄并整理失效零件的有關(guān)(guān)資料,如設(shè)計(jì)圖紙、加工方式及使用情況。 
    3、對(duì)所選定的試樣進(jìn)(jìn)行宏觀(guān)和微觀(guān)分析,確定失效的發(fā)(fā)源點(diǎn)(diǎn)和失效的方式。掃描電鏡斷口分析確定失效發(fā)(fā)源地和失效方式;金相分析,確定材料的內(nèi)部質(zhì)(zhì)量。 
    4、測(cè)定樣品的有關(guān)(guān)數(shù)據(jù):性能測(cè)試、組織分析、化學(xué)(xué)成份分析及無(wú)(wú)損探傷等。 
    5、斷裂力學(xué)(xué)分析。 
    6、最后綜合各方面分析資料作出判斷,確定失效的具體原因,提出改進(jìn)(jìn)措施,寫(xiě)出分析報(bào)告。

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