《失效分析应用技术》

目录

序
前言
第1章失效分析概述1
1.1引言1
1.2机械装备的失效与事故2
1.2.1失效2
1.2.2事故3
1.2.3机械失效和事故之间的关系3
1.2.4机械事故的分类4
1.3机械事故检查中失效件的判断4
1.3.1机械事故中的失效件说明4
1.3.2机械事故中肇事失效件的判断方法5
1.4失效分析的基本内容6
1.4.1失效分析的概念6
1.4.2失效分析的过程6
1.4.3失效分析的特点7
1.4.4失效分析的思路和分析侧重点7
1.4.5失效分析的分类和失效模式诊断8
1.5失效分析一般遵循的程序14
1.6失效分析工作的一般过程与实施16
参考文献17
第2章现场勘查技术18
2.1引言18
2.2现场勘查与失效分析18
2.3现场勘查和失效信息采集19
2.4失效分析中的现场勘查19
2.4.1现场勘查的任务19
2.4.2现场勘查的内容19
2.4.3现场勘查技术20
2.4.4司法鉴定中的现场勘查技术22
2.5事故调查24
2.5.1背景资料的收集和选样24
2.5.2工作历史25
2.6现场勘查技术应用举例25
2.6.1CO2储罐爆炸事故现场勘查（残骸勘查）25
2.6.2化工厂蒸馏塔开裂泄漏失效分析（环境勘查）26
2.6.3塔吊钢丝绳断裂失效分析（结构勘查）27
2.6.4“长庆16”货轮沉江事故分析（痕迹勘查）28
2.6.5钢制天然气管道开裂失效分析（受力勘查）30
参考文献32
第3章宏观分析技术33
3.1引言33
3.2宏观分析的特点和作用33
3.2.1宏观分析的特点33
3.2.2宏观分析的作用34
3.3无损检测方法39
3.3.1射线检测39
3.3.2超声波检测40
3.3.3磁粉检测41
3.3.4渗透检测43
3.3.5涡流检测43
3.3.6实用应力分析44
3.4漏点检测方法45
3.4.1充水检测法45
3.4.2充气检测法45
3.5宏观分析技术应用举例46
3.5.1反映失效件上的重要特征46
3.5.2判断主裂纹47
3.5.3判断一级失效模式47
3.5.4判断失效诱因50
参考文献51
第4章断口分析技术52
4.1引言52
4.2断口的分类52
4.3断口的基本形态55
4.3.1韧性断口55
4.3.2脆性断口58
4.3.3石状断口61
4.3.4疲劳断口64
4.4失效模式及其诊断66
4.1.1失效模式的概念66
4.4.2失效模式的诊断66
4.5断口样品的获取70
4.5.1断口的现场取样70
4.5.2断口的保护及清理70
4.6断口的分析手段73
4.6.1断口的宏观分析手段73
4.6.2断口的微观分析手段73
4.7断口的分析方法及技术75
4.7.1断口的宏观分析方法及技术75
4.7.2断口的微观分析方法及技术78
4.8断口分析技术的主要作用79
4.8.1判断二级失效模式79
4.8.2判断断裂源和裂纹扩展方向80
4.9断口分析技术应用举例81
参考文献85
第5章金相分析技术86
5.1引言86
5.2宏观金相分析技术86
5.2.1产品质量评定中的宏观金相分析87
5.2.2失效分析中的宏观金相分析88
5.3微观金相分析技术91
5.3.1光学显微镜及分析技术91
5.3.2电子显微镜及分析技术98
5.3.3金相试样的制备及分析技术98
5.4彩色金相技术102
5.4.1传统的彩色金相技术102
5.4.2计算机彩色金相技术102
5.5现场金相技术105
5.5.1现场金相分析的特点105
5.5.2现场金相分析的步骤105
5.5.3现场金相分析应用举例105
5.6金相分析技术在失效分析中的应用106
5.6.1光学金相技术在失效分析中的应用106
5.6.2电子金相技术在失效分析中的应用109
5.7金相分析技术在失效分析中的应用举例111
5.7.1Q345R复合钢板的带状缺陷分析111
5.7.2铸造阀盖断裂失效分析112
5.7.3活塞杆断裂失效分析113
5.7.4吊车拉杆断裂失效分析114
5.7.5锻造钢坯开裂失效分析115
参考文献117
第6章定量分析技术119
6.1引言119
6.2化学成分定量分析技术119
6.3力学性能定量分析技术123
6.3.1力学性能不合格的常见原因123
6.3.2应用举例124
6.4物理性能定量分析技术127
6.4.1表面粗糙度超标导致失效127
6.4.2过渡圆弧加工不当导致失效128
6.5结构与受力分析技术129
6.5.1传统力学计算分析129
6.5.2数字模拟计算分析129
6.6定量分析技术应用举例130
参考文献133
第7章X射线分析技术134
7.1引言134
7.2X射线及X射线谱134
7.2.1X射线的产生134
7.2.2X射线谱134
7.3X射线衍射分析的基本理论136
7.4X射线分析技术在失效分析中的应用138
7.4.1X射线检测138
7.4.2X射线衍射分析技术139
参考文献144
第8章电子光学分析技术145
8.1引言145
8.2电子衍射分析原理145
8.3透射电子显微镜分析技术146
8.3.1透射电子显微镜的组成结构146
8.3.2透射电子显微镜样品的制备148
8.3.3透射电子显微镜分析技术应用举例149
8.4背散射电子衍射分析技术151
8.4.1背散射电子151
8.4.2电子背散射衍射谱仪分析技术151
8.4.3电子背散射衍射谱的产生151
8.4.4电子背散射衍射谱的分析152
8.4.5电子背散射衍射谱仪的制样要求153
8.4.6电子背散射衍射谱仪分析的应用和特点153
8.5二次电子分析技术153
8.5.1二次电子153
8.5.2扫描电子显微镜154
8.6X射线能量色散谱仪分析技术155
8.7俄歇电子谱仪分析技术158
8.7.1俄歇电子158
8.7.2俄歇电子谱仪的基本组成158
8.7.3俄歇电子谱仪在材料分析中的应用158
参考文献158
第9章痕迹分析技术159
9.1引言159
9.2痕迹及痕迹分析概述160
9.3痕迹分析的程序160
9.4痕迹的发现和显现技术161
9.5痕迹的提取和保存技术162
9.6痕迹的形貌诊断162
9.7痕迹的分析技术165
9.7.1机械痕迹165
9.7.2腐蚀痕迹170
9.7.3污染痕迹172
9.7.4分离物痕迹173
9.7.5热损伤痕迹173
9.7.6电损伤痕迹176
9.7.7与裂纹源有关的痕迹177
9.8痕迹的模拟再现177
9.9痕迹的综合分析177
参考文献178
第10章裂纹分析技术179
10.1引言179
10.2裂纹的无损检测179
10.2.1无损检测的方法和应用179
10.2.2无损检测时的注意事项180
10.2.3无损检测在裂纹分析中的应用举例180
10.3裂纹产生先后顺序诊断技术182
10.4裂纹的形貌诊断183
10.4.1裂纹的宏观诊断183
10.4.2裂纹的微观诊断187
10.5裂纹断口分析189
10.5.1裂纹的打开与断口切取技术189
10.5.2裂纹的断口分析190
10.6裂纹综合诊断191
10.6.1裂纹的起始位置191
10.6.2裂纹的走向193
10.6.3裂纹的形成原因和形貌特征194
参考文献197
第11章失效诊断技术198
11.1失效诊断概述198
11.1.1失效模式诊断198
11.1.2失效原因诊断198
11.1.3失效机理诊断199
11.2失效诊断的过程及特点199
11.3失效诊断的基本原理199
11.3.1薄弱环节199
11.3.2应力集中201
11.3.3表面完整性202
11.3.4奥氏体晶粒204
11.3.5钢中的遗传现象208
11.4机械装备的生命历程211
11.5失效诊断的应用211
11.5.1原材料缺陷的失效诊断211
11.5.2设计因素造成的失效诊断219
11.5.3加工过程中的失效诊断220
11.5.4库存或运输中的失效诊断239
11.5.5装配过程中的失效诊断241
11.5.6服役过程中的失效诊断241
参考文献262
第12章失效预防与安全评估264
12.1失效预防264
12.1.1被动预防264
12.1.2主动预防265
12.1.3失效预防应用举例265
12.2安全评估270
12.2.1失效风险评价270
12.2.2安全评估的方法和程序270
12.2.3安全评估应用举例275
参考文献280
第13章失效分析在司法鉴定中的应用281
13.1引言281
13.2司法鉴定的法律依据281
13.2.1中华人民共和国产品质量法281
13.2.2全国人民代表大会常务委员会关于司法鉴定管理问题的决定281
13.3司法鉴定程序通则282
13.4产品质量鉴定与司法鉴定285
13.4.1产品质量鉴定285
13.4.2产品质量鉴定申请286
13.4.3产品质量鉴定委托书286
13.4.4产品质量鉴定的实施286
13.4.5产品质量鉴定报告286
13.4.6审查和备案287
13.4.7产品质量司法鉴定的程序287
13.5失效分析与司法鉴定287
13.5.1失效分析的司法依据287
13.5.2司法鉴定中失效分析的注意事项288
13.5.3司法鉴定中失效分析的发展趋势289
13.6失效分析在司法鉴定中的应用290
参考文献294
第14章失效分析报告的撰写295
14.1引言295
14.2失效分析报告的写作特点295
14.2.1语言特点295
14.2.2文体特点296
14.2.3思维特点296
14.3失效分析报告书写的一般要求297
14.3.1失效分析报告的内容要求297
14.3.2失效分析报告的格式要求297
14.3.3失效分析报告的书写要求297
14.4失效分析报告的写作技巧298
14.5失效分析报告的基本内容301
14.6失效分析报告撰写举例303
14.6.1比较简单的失效分析报告303
14.6.2比较复杂的失效分析报告303
参考文献305
后记306