失效分析應(yīng)用技術(shù)

序
前言
第1章失效分析概述1
1.1引言1
1.2機(jī)械裝備的失效與事故2
1.2.1失效2
1.2.2事故3
1.2.3機(jī)械失效和事故之間的關(guān)系3
1.2.4機(jī)械事故的分類4
1.3機(jī)械事故檢查中失效件的判斷4
1.3.1機(jī)械事故中的失效件說明4
1.3.2機(jī)械事故中肇事失效件的判斷方法5
1.4失效分析的基本內(nèi)容6
1.4.1失效分析的概念6
1.4.2失效分析的過程6
1.4.3失效分析的特點(diǎn)7
1.4.4失效分析的思路和分析側(cè)重點(diǎn)7
1.4.5失效分析的分類和失效模式診斷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過程與實(shí)施16
參考文獻(xiàn)17
第2章現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)18
2.1引言18
2.2現(xiàn)場(chǎng)勘查與失效分析18
2.3現(xiàn)場(chǎng)勘查和失效信息采集19
2.4失效分析中的現(xiàn)場(chǎng)勘查19
2.4.1現(xiàn)場(chǎng)勘查的任務(wù)19
2.4.2現(xiàn)場(chǎng)勘查的內(nèi)容19
2.4.3現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)20
2.4.4司法鑒定中的現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)22
2.5事故調(diào)查24
2.5.1背景資料的收集和選樣24
2.5.2工作歷史25
2.6現(xiàn)場(chǎng)勘查技術(shù)應(yīng)用舉例25
2.6.1CO2儲(chǔ)罐爆炸事故現(xiàn)場(chǎng)勘查（殘骸勘查）25
2.6.2化工廠蒸餾塔開裂泄漏失效分析（環(huán)境勘查）26
2.6.3塔吊鋼絲繩斷裂失效分析（結(jié)構(gòu)勘查）27
2.6.4“長慶16”貨輪沉江事故分析（痕跡勘查）28
2.6.5鋼制天然氣管道開裂失效分析（受力勘查）30
參考文獻(xiàn)32
第3章宏觀分析技術(shù)33
3.1引言33
3.2宏觀分析的特點(diǎn)和作用33
3.2.1宏觀分析的特點(diǎn)33
3.2.2宏觀分析的作用34
3.3無損檢測(cè)方法39
3.3.1射線檢測(cè)39
3.3.2超聲波檢測(cè)40
3.3.3磁粉檢測(cè)41
3.3.4滲透檢測(cè)43
3.3.5渦流檢測(cè)43
3.3.6實(shí)用應(yīng)力分析44
3.4漏點(diǎn)檢測(cè)方法45
3.4.1充水檢測(cè)法45
3.4.2充氣檢測(cè)法45
3.5宏觀分析技術(shù)應(yīng)用舉例46
3.5.1反映失效件上的重要特征46
3.5.2判斷主裂紋47
3.5.3判斷一級(jí)失效模式47
3.5.4判斷失效誘因50
參考文獻(xiàn)51
第4章斷口分析技術(shù)52
4.1引言52
4.2斷口的分類52
4.3斷口的基本形態(tài)55
4.3.1韌性斷口55
4.3.2脆性斷口58
4.3.3石狀斷口61
4.3.4疲勞斷口64
4.4失效模式及其診斷66
4.1.1失效模式的概念66
4.4.2失效模式的診斷66
4.5斷口樣品的獲取70
4.5.1斷口的現(xiàn)場(chǎng)取樣70
4.5.2斷口的保護(hù)及清理70
4.6斷口的分析手段73
4.6.1斷口的宏觀分析手段73
4.6.2斷口的微觀分析手段73
4.7斷口的分析方法及技術(shù)75
4.7.1斷口的宏觀分析方法及技術(shù)75
4.7.2斷口的微觀分析方法及技術(shù)78
4.8斷口分析技術(shù)的主要作用79
4.8.1判斷二級(jí)失效模式79
4.8.2判斷斷裂源和裂紋擴(kuò)展方向80
4.9斷口分析技術(shù)應(yīng)用舉例81
參考文獻(xiàn)85
第5章金相分析技術(shù)86
5.1引言86
5.2宏觀金相分析技術(shù)86
5.2.1產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定中的宏觀金相分析87
5.2.2失效分析中的宏觀金相分析88
5.3微觀金相分析技術(shù)91
5.3.1光學(xué)顯微鏡及分析技術(shù)91
5.3.2電子顯微鏡及分析技術(shù)98
5.3.3金相試樣的制備及分析技術(shù)98
5.4彩色金相技術(shù)102
5.4.1傳統(tǒng)的彩色金相技術(shù)102
5.4.2計(jì)算機(jī)彩色金相技術(shù)102
5.5現(xiàn)場(chǎng)金相技術(shù)105
5.5.1現(xiàn)場(chǎng)金相分析的特點(diǎn)105
5.5.2現(xiàn)場(chǎng)金相分析的步驟105
5.5.3現(xiàn)場(chǎng)金相分析應(yīng)用舉例105
5.6金相分析技術(shù)在失效分析中的應(yīng)用106
5.6.1光學(xué)金相技術(shù)在失效分析中的應(yīng)用106
5.6.2電子金相技術(shù)在失效分析中的應(yīng)用109
5.7金相分析技術(shù)在失效分析中的應(yīng)用舉例111
5.7.1Q345R復(fù)合鋼板的帶狀缺陷分析111
5.7.2鑄造閥蓋斷裂失效分析112
5.7.3活塞桿斷裂失效分析113
5.7.4吊車?yán)瓧U斷裂失效分析114
5.7.5鍛造鋼坯開裂失效分析115
參考文獻(xiàn)117
第6章定量分析技術(shù)119
6.1引言119
6.2化學(xué)成分定量分析技術(shù)119
6.3力學(xué)性能定量分析技術(shù)123
6.3.1力學(xué)性能不合格的常見原因123
6.3.2應(yīng)用舉例124
6.4物理性能定量分析技術(shù)127
6.4.1表面粗糙度超標(biāo)導(dǎo)致失效127
6.4.2過渡圓弧加工不當(dāng)導(dǎo)致失效128
6.5結(jié)構(gòu)與受力分析技術(shù)129
6.5.1傳統(tǒng)力學(xué)計(jì)算分析129
6.5.2數(shù)字模擬計(jì)算分析129
6.6定量分析技術(shù)應(yīng)用舉例130
參考文獻(xiàn)133
第7章X射線分析技術(shù)134
7.1引言134
7.2X射線及X射線譜134
7.2.1X射線的產(chǎn)生134
7.2.2X射線譜134
7.3X射線衍射分析的基本理論136
7.4X射線分析技術(shù)在失效分析中的應(yīng)用138
7.4.1X射線檢測(cè)138
7.4.2X射線衍射分析技術(shù)139
參考文獻(xiàn)144
第8章電子光學(xué)分析技術(shù)145
8.1引言145
8.2電子衍射分析原理145
8.3透射電子顯微鏡分析技術(shù)146
8.3.1透射電子顯微鏡的組成結(jié)構(gòu)146
8.3.2透射電子顯微鏡樣品的制備148
8.3.3透射電子顯微鏡分析技術(shù)應(yīng)用舉例149
8.4背散射電子衍射分析技術(shù)151
8.4.1背散射電子151
8.4.2電子背散射衍射譜儀分析技術(shù)151
8.4.3電子背散射衍射譜的產(chǎn)生151
8.4.4電子背散射衍射譜的分析152
8.4.5電子背散射衍射譜儀的制樣要求153
8.4.6電子背散射衍射譜儀分析的應(yīng)用和特點(diǎn)153
8.5二次電子分析技術(shù)153
8.5.1二次電子153
8.5.2掃描電子顯微鏡154
8.6X射線能量色散譜儀分析技術(shù)155
8.7俄歇電子譜儀分析技術(shù)158
8.7.1俄歇電子158
8.7.2俄歇電子譜儀的基本組成158
8.7.3俄歇電子譜儀在材料分析中的應(yīng)用158
參考文獻(xiàn)158
第9章痕跡分析技術(shù)159
9.1引言159
9.2痕跡及痕跡分析概述160
9.3痕跡分析的程序160
9.4痕跡的發(fā)現(xiàn)和顯現(xiàn)技術(shù)161
9.5痕跡的提取和保存技術(shù)162
9.6痕跡的形貌診斷162
9.7痕跡的分析技術(shù)165
9.7.1機(jī)械痕跡165
9.7.2腐蝕痕跡170
9.7.3污染痕跡172
9.7.4分離物痕跡173
9.7.5熱損傷痕跡173
9.7.6電損傷痕跡176
9.7.7與裂紋源有關(guān)的痕跡177
9.8痕跡的模擬再現(xiàn)177
9.9痕跡的綜合分析177
參考文獻(xiàn)178
第10章裂紋分析技術(shù)179
10.1引言179
10.2裂紋的無損檢測(cè)179
10.2.1無損檢測(cè)的方法和應(yīng)用179
10.2.2無損檢測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)180
10.2.3無損檢測(cè)在裂紋分析中的應(yīng)用舉例180
10.3裂紋產(chǎn)生先后順序診斷技術(shù)182
10.4裂紋的形貌診斷183
10.4.1裂紋的宏觀診斷183
10.4.2裂紋的微觀診斷187
10.5裂紋斷口分析189
10.5.1裂紋的打開與斷口切取技術(shù)189
10.5.2裂紋的斷口分析190
10.6裂紋綜合診斷191
10.6.1裂紋的起始位置191
10.6.2裂紋的走向193
10.6.3裂紋的形成原因和形貌特征194
參考文獻(xiàn)197
第11章失效診斷技術(shù)198
11.1失效診斷概述198
11.1.1失效模式診斷198
11.1.2失效原因診斷198
11.1.3失效機(jī)理診斷199
11.2失效診斷的過程及特點(diǎn)199
11.3失效診斷的基本原理199
11.3.1薄弱環(huán)節(jié)199
11.3.2應(yīng)力集中201
11.3.3表面完整性202
11.3.4奧氏體晶粒204
11.3.5鋼中的遺傳現(xiàn)象208
11.4機(jī)械裝備的生命歷程211
11.5失效診斷的應(yīng)用211
11.5.1原材料缺陷的失效診斷211
11.5.2設(shè)計(jì)因素造成的失效診斷219
11.5.3加工過程中的失效診斷220
11.5.4庫存或運(yùn)輸中的失效診斷239
11.5.5裝配過程中的失效診斷241
11.5.6服役過程中的失效診斷241
參考文獻(xiàn)262
第12章失效預(yù)防與安全評(píng)估264
12.1失效預(yù)防264
12.1.1被動(dòng)預(yù)防264
12.1.2主動(dòng)預(yù)防265
12.1.3失效預(yù)防應(yīng)用舉例265
12.2安全評(píng)估270
12.2.1失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)270
12.2.2安全評(píng)估的方法和程序270
12.2.3安全評(píng)估應(yīng)用舉例275
參考文獻(xiàn)280
第13章失效分析在司法鑒定中的
應(yīng)用281
13.1引言281
13.2司法鑒定的法律依據(jù)281
13.2.1中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法281
13.2.2全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)關(guān)于司法鑒定管理問題的決定281
13.3司法鑒定程序通則282
13.4產(chǎn)品質(zhì)量鑒定與司法鑒定285
13.4.1產(chǎn)品質(zhì)量鑒定285
13.4.2產(chǎn)品質(zhì)量鑒定申請(qǐng)286
13.4.3產(chǎn)品質(zhì)量鑒定委托書286
13.4.4產(chǎn)品質(zhì)量鑒定的實(shí)施286
13.4.5產(chǎn)品質(zhì)量鑒定報(bào)告286
13.4.6審查和備案287
13.4.7產(chǎn)品質(zhì)量司法鑒定的程序287
13.5失效分析與司法鑒定287
13.5.1失效分析的司法依據(jù)287
13.5.2司法鑒定中失效分析的注意事項(xiàng)288
13.5.3司法鑒定中失效分析的發(fā)展趨勢(shì)289
13.6失效分析在司法鑒定中的應(yīng)用290
參考文獻(xiàn)294
第14章失效分析報(bào)告的撰寫295
14.1引言295
14.2失效分析報(bào)告的寫作特點(diǎn)295
14.2.1語言特點(diǎn)295
14.2.2文體特點(diǎn)296
14.2.3思維特點(diǎn)296
14.3失效分析報(bào)告書寫的一般要求297
14.3.1失效分析報(bào)告的內(nèi)容要求297
14.3.2失效分析報(bào)告的格式要求297
14.3.3失效分析報(bào)告的書寫要求297
14.4失效分析報(bào)告的寫作技巧298
14.5失效分析報(bào)告的基本內(nèi)容301
14.6失效分析報(bào)告撰寫舉例303
14.6.1比較簡單的失效分析報(bào)告303
14.6.2比較復(fù)雜的失效分析報(bào)告303
參考文獻(xiàn)305
后記306