汽車零件失效分析

叢書序
前言
第1章汽車零部件失效分析技術概述
1.1汽車零部件失效分析技術的發展過程2
1.2汽車零部件失效分析工作的技術屬性3
1.2.1失效學理念及應用3
1.2.2幾個重要的基本概念3
1.2.3邏輯思維在失效分析中的應用5
1.2.4汽車零部件失效模式的系統性8
1.3目前存在的一些問題16
1.3.1汽車零部件失效分析的技術偏離問題16
1.3.2汽車零部件失效分析技術的偏差問題17
1.3.3關於“材料失效分析”問題19
1.3.4關於失效模式分析的法理觀念問題22
1.3.5關於魚骨圖等的應用問題22
1.3.6小結22
第2章汽車零部件疲勞失效分析
2.1金屬疲勞開裂機理25
2.1.1疲勞裂紋萌生25
2.1.2疲勞裂紋的擴展29
2.2汽車零件疲勞失效分析的基本理念32
2.2.1“強度-應力干涉模型”與三段論演繹邏輯推理
問題32
2.2.2疲勞失效的有限壽命屬性33
2.2.3失效模式第一理念要點34
2.3汽車零件疲勞失效模式體系構架35
2.3.1失效模型系統性的主導要素35
2.3.2失效模式系統性的技術屬性38
2.3.3汽車零件疲勞失效模式的系統性架構39
2.3.4零件結構要素或特異性問題39
2.3.5系統和構件結構功能主導的失效模式41
2.3.6汽車零件疲勞失效模式分析技術的技術屬性42
第3章汽車零部件延遲開裂分析
3.1汽車零部件延遲開裂特性44
3.2汽車零部件延遲開裂的類型48
3.2.1高強度螺栓延遲斷裂48
3.2.2滲碳淬火零件延遲開裂49
3.2.3彈簧類零件延遲開裂51
3.2.4結構件內應力導致的延遲開裂54
3.3高強度零部件延遲開裂的技術屬性56
3.3.1問題的提出56
3.3.2延遲開裂的強度問題56
3.3.3延遲開裂的組織敏感性機理討論57
第4章鋼鐵鑄造汽車零部件失效分析
4.1鋼鐵鑄造件在汽車上的應用59
4.2汽車鋼鐵鑄造件的選材及其功能介紹60
4.2.1灰鑄鐵的應用60
4.2.2蠕墨鑄鐵的應用61
4.2.3球墨鑄鐵的應用62
4.2.4鑄鋼件的應用63
4.3汽車鋼鐵鑄件失效分析要點64
4.4汽車鋼鐵鑄件失效分析案例65
4.4.1設計不良導致的失效65
4.4.2缺陷的影響與失效71
4.4.3製造過程及裝配失效83
4.4.4應力集中的影響87
4.4.5使用工況引起的失效88
4.5失效分析與改進90
第5章汽車鋼板彈簧失效分析
5.1鋼板彈簧在汽車上的應用91
5.2汽車鋼板彈簧的選材及其製造工藝92
5.2.1鋼板彈簧的材料92
5.2.2鋼板彈簧的製造工藝93
5.3汽車鋼板彈簧失效模式及分析思維方式95
5.4汽車鋼板彈簧典型失效案例分析97
5.4.1結構設計因素97
5.4.2衝擊載荷作用97
5.4.3材料非金屬夾雜物98
5.4.4熱處理工藝異常99
5.4.5表面強化不足100
5.4.6表面質量缺陷101
第6章汽車緊固件失效分析
6.1緊固件在汽車上的應用102
6.2緊固件的失效模式及分析思路103
6.3汽車緊固件失效分析104
6.3.1疲勞失效104
6.3.2脆性斷裂失效107
6.3.3螺栓鬆動109
6.3.4扭矩衰減的改善措施109
6.4緊固件失效典型案例110
6.4.1原材料導致的失效110
6.4.2生產製造過程導致的失效112
6.4.3裝配過程導致的失效113
第7章汽車用滾動軸承的失效機理
7.1疲勞剝落121
7.1.1次表面起源型122
7.1.2表面起源型122
7.1.3工程模型122
7.2表面塑性變形122
7.2.1一般表面塑性變形122
7.2.2局部表面塑性變形122
7.3磨損124
7.3.1磨損過程125
7.3.2黏著磨損125
7.3.3磨粒磨損125
7.3.4疲勞磨損126
7.3.5腐蝕磨損126
7.4腐蝕126
7.5蠕動127
7.6燒傷128
7.7電蝕129
7.8裂紋和缺損129
7.9保持架損壞130
7.10尺寸變化130
7.11使用不當引起的損壞131
7.12其他損傷131
7.12.1變色131
7.12.2麻點131
第8章汽車鋼板類零件失效分析
8.1鋼板沖壓件在汽車上的應用133
8.2汽車鋼板沖壓件選材134
8.3汽車鋼板類零件失效特點及失效類型135
8.3.1汽車鋼板類零件的失效特點135
8.3.2汽車鋼板類零件的失效類型135
第9章汽車發動機氣門失效分析
9.1氣門的作用144
9.2氣門的工作情況144
9.3氣門材料與工藝146
9.4失效案例分析146
9.4.1氣門受到運動干涉碰撞147
9.4.2氣門受到過熱影響斷裂150
9.4.3錐面失效154
9.4.4頸部失效160
9.4.5氣門桿端面磨損163
9.5總結166
第10章汽車用齒輪類零件失效分析
10.1汽車齒輪材料及工藝167
10.2齒輪疲勞失效的基本技術特性168
10.2.1齒輪疲勞失效模式168
10.2.2弧齒錐齒輪失效分析169
10.2.3圓柱斜齒輪疲勞斷裂173
10.2.4齒輪齒轂疲勞開裂問題181
第11章汽車發動機活塞失效分析
11.1概述189
11.2活塞失效的主要模式189
11.2.1疲勞開裂189
11.2.2活塞拉缸193
11.2.3由活塞環等配件故障導致的失效194
11.2.4活塞銷孔及裙部開裂196
11.3小結197
第12章典型鋼鐵材料缺陷分析
12.1金屬材料缺陷與失效的關係198
12.2鋼鐵材料的缺陷檢驗方法201
12.2.1鋼中非金屬夾雜物205
12.2.2偏析210
12.2.3晶粒度212
12.2.4脫碳214
12.2.5中心孔洞215
12.2.6裂紋220
12.2.7異金屬夾雜物230
第13章典型軸承材料缺陷分析
13.1軸承鋼材料的冶金缺陷232
13.1.1鋼材的表面缺陷232
13.1.2軸承鋼的低倍缺陷235
13.1.3非金屬夾雜物240
13.1.4碳化物不均勻性240
13.2鍛造缺陷242
13.2.1鍛造溫度及冷卻速度對鍛造組織的影響242
13.2.2過燒斷口242
13.2.3鍛造折疊裂紋243
13.2.4鍛造濕裂243
13.2.5鍛造內裂244
13.3熱處理缺陷244
13.3.1退火缺陷244
13.3.2淬火裂紋246
13.3.3淬火軟點249
13.3.4熱處理脫碳249
13.3.5淬回火不合格組織250
13.4軸承零件的磨削缺陷（磨削燒傷和磨削裂紋）251
13.4.1磨削燒傷251
13.4.2磨削裂紋252
13.5軸承零件滲碳熱處理後的質量缺陷254
13.5.1滲碳層深度不合格254
13.5.2脫碳255
13.5.3粗大塊狀或網狀碳化物255
13.5.4針狀碳化物255
13.5.5殘留奧氏體過多256
13.5.6硬度不足256
13.5.7裂紋256
13.6鋼球、滾子沖壓過程中的加工缺陷257
13.6.1鋼球沖壓折疊缺陷257
13.6.2滾子的沖壓缺陷257
13.7軸承零件的表面黑點257
13.7.1鋼球黑點（麻坑）缺陷257
13.7.2非金屬夾雜物引起的表面黑點258
13.7.3套圈砂輪擠傷259
13.7.4腐蝕斑點259
13.8其他缺陷260
13.8.1電擊傷260
13.8.2大型套圈碰撞開裂260
第14章汽車零部件熱疲勞失效分析
14.1汽車零件熱疲勞概況261
14.1.1熱疲勞基本概念261
14.1.2熱疲勞開裂的應力261
14.1.3經常發生熱疲勞的汽車零部件261
14.2熱疲勞失效的影響因素262
14.2.1溫度因素262
14.2.2材料因素262
14.2.3結構因素263
14.3熱疲勞零件失效特徵264
14.4熱疲勞分析要點264
14.5汽車熱疲勞案例265
14.5.1應變集中引起的熱疲勞失效265
14.5.2摩擦生熱導致的熱疲勞失效265
14.5.3薄邊、尖角導致的熱疲勞失效268
14.5.4結構約束導致的熱疲勞失效270
14.5.5與高溫氧化有關的熱疲勞失效272
第15章技術報告中的圖片處理問題
15.1實物照片技術處理274
15.1.1閃光燈應用274
15.1.2圖片的色彩275
15.1.3圖片的裁剪和報告中尺寸的調整275
15.1.4圖片表達的原則276
15.1.5亮度和對比度277
15.1.6實物的比例和位置278
15.1.7圖片的版本狀態278
15.1.8實物照相的背底問題278
15.1.9標尺問題280
15.1.10聚焦問題280
15.1.11圖片文件的壓縮280
15.1.12圖片的標註280
15.1.13光線的應用281
15.2照片的表達問題282
第16章金相組織及微觀形貌分析
16.1結構鋼材料及零件金相組織285
16.2表面層及區域性金相組織288
16.3緊固件的材料及工藝金相組織292
16.4鑄造材料金相組織294
16.5焊接組織297
16.6結構鋼的帶狀組織298
16.7結構鋼的晶粒問題（組織粗大）301
16.8結構件的材料、工藝裂紋缺陷306
16.9微觀電子形貌應用技術319
附錄常見專業術語英文縮略詞及釋義