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機械零件的失效形式

來源:未知作者:admin發布時間:2016-06-08 10:28

?任何機械零件或部件使用一段時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、嚴重損傷繼續使用不安全;如有裂紋產生、表面磨損。 
3、雖然還能安全工作,但已達不到預定的作用。 
只要發生上面情況中的任何一種都可以認為零件已經失效。對機器零件或部件進行失效分析的目的就是要找出零件破壞的原因,并且提出相應的改進措施。失效分析的結果對于零件的設計、選材、加工及使用都具有很大的指導意義。 
一、機械零件失效的方式 
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表現與規律可分為:變形失效、斷裂失效、表面損傷失效等。 
二、機械零件失效的原因 
失效原因有多種,在實際生產中,零件失效很少是由于單一因素引起的,往往是幾個因素綜合作用的結果。歸納起來可分為設計、材料、加工和安裝使用四個方面。可能的原因有如下: 
1、設計原因 
一是由于設計的結構和形狀不合理導致零件失效,如零件的高應力區存在明顯的應力集中源(各種尖角、缺口、過小的過渡圓角等;二是對零件的工作條件估計失誤,如對工作中可能的過載估計不足,使設計的零件的承載能力不夠。 
2、材料方面的原因 
選材不當是材料方面導致失效的主要原因。最常見的是設計人員僅根據材料的常規性能指標來作出決定,而這些指標根本不能反映出材料所受某種類型失效的搞力;材料本身的缺陷(如縮孔、疏松、氣孔、夾雜、微裂紋等)也導致零件失效。 
3、加工方面原因 
由于加工工藝控制不好會造成各種缺陷而引起失效。如熱處理工藝控制不當導致過熱、脫碳、回火不足等;鍛造工藝不良帶狀組織、過熱或過燒現象等;冷加工工藝不良造成光潔度太低,刀痕過深、磨削裂紋等都可導致零件的失效。 
有些零件加工不當造成的缺陷與零件設計有很大的關系,如熱處理時的某些缺陷。零件外形和結構設計不合理會促使熱處理缺陷的產生(如變形、開裂)。為避免或減少零件淬火時發生或開裂,設計零件時應注意:截面厚薄不均勻,否則容易在薄避處易開裂;結構對稱,盡量采用封閉結構以免發生大的變形;變截面處均勻過渡,防止應力集中。 
4、安裝使用與失效 
零件安裝時,配合過緊、過松、對中不良、固定不緊等,或操作不當均可造成使用過程中失效。 
三、零件失效分析的方法步驟 
1、現場調查研究 
這是十分關鍵的一步。盡量仔細收集失效零件的殘骸,并拍照記錄實況,從而確定重點分析的對象,樣品應取自失效的發源部位。 
2、詳細記錄并整理失效零件的有關資料,如設計圖紙、加工方式及使用情況。 
3、對所選定的試樣進行宏觀和微觀分析,確定失效的發源點和失效的方式。掃描電鏡斷口分析確定失效發源地和失效方式;金相分析,確定材料的內部質量。 
4、測定樣品的有關數據:性能測試、組織分析、化學成份分析及無損探傷等。 
5、斷裂力學分析。 
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,提出改進措施,寫出分析報告。

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