《鋼鐵質(zhì)量及其構(gòu)件失效分析》主要對鋼鐵生產(chǎn)流程中各環(huán)節(jié)對鋼鐵質(zhì)量的影響規(guī)律進行了總結(jié),在簡明介紹鋼鐵生產(chǎn)過程的基礎(chǔ)上,分析了影響鋼鐵質(zhì)量的各種缺陷的形成及特征,系統(tǒng)論述了鋼鐵在冶煉、澆注和熱軋、冷軋或冷拔中產(chǎn)生的缺陷,并依據(jù)其形成規(guī)律提出防止措施。其內(nèi)容也凝聚了作者的多年研究成果和知識積累;同樣,也是對鋼材質(zhì)量的評估和合理選材的依據(jù)。
該書可作為理工類與金屬材料制備及其加工專業(yè)的高年級本科生、研究生的教材,也可作為冶金行業(yè)有關(guān)工程技術(shù)人員的應(yīng)用參考書。
第1章 鋼鐵生產(chǎn)及其質(zhì)量檢驗
1.1 鋼鐵生產(chǎn)簡述
1.1.1 鋼鐵生產(chǎn)基本流程
1.1.2 煉鐵
1.1.3 煉鋼
1.1.4 軋鋼
1.1.5 鋼材品種及用途
1.2 鋼的冶煉
1.2.1 鐵水預(yù)處理
1.2.2 轉(zhuǎn)爐煉鋼
1.2.3 電爐煉鋼
1.2.4 爐外精煉
1.3 電渣重熔
1.3.1 電渣冶金原理
1.3.2 電渣冶金去除雜質(zhì)元素
1.4 鋼材的檢驗
1.4.1 鋼材的技術(shù)標準
1.4.2 鋼材質(zhì)量的評定方法
1.4.3 鋼材工藝性能的評定方法
1.4.4 鋼材使用性能的評定方法
1.4.5 鋼鐵生產(chǎn)中常規(guī)檢驗項目
第2章 鋼鐵鑄件及連鑄坯的質(zhì)量分析
2.1 鑄鋼件及其質(zhì)量分析
2.1.1 鑄鋼的凝固方式及其對鑄鋼件質(zhì)量的影響
2.1.2 鑄鋼件的鑄造缺陷及其影響因素
2.1.3 提高鑄鋼件質(zhì)量的工藝措施
2.2 鑄鐵件及其質(zhì)量分析
2.2.1 鑄鐵石墨化及其影響因素
2.2.2 灰口鑄鐵與球墨鑄鐵的凝固特征
2.2.3 鑄鐵件的鑄造缺陷及其質(zhì)量分析
2.2.4 提高鑄鐵件質(zhì)量的措施
2.3 連鑄坯及其質(zhì)量分析
2.3.1 連鑄工藝流程
2.3.2 連鑄坯凝固及其組織特點
2.3.3 連鑄坯的缺陷及其質(zhì)量控制
第3章 鋼中的氣體
3.1 鋼中氣體的來源
3.1.1 冶煉中原材料帶入的氣體
3.1.2 脫氧劑和鐵合金帶入的氣體
3.1.3 澆注及其他冶金過程中帶入的氣體
3.2 鋼中氫的作用
3.2.1 鋼中氫的來源
3.2.2 氫在鋼中的存在形式和溶解
3.2.3 氫損傷和氫致開裂
3.2.4 減少鋼中氫含量的措施
3.3 鋼中氮的作用
3.3.1 氮在鋼中的溶解及其分布
3.3.2 氮在鋼中的有利作用
3.3.3 氮在鋼中的不利影響
3.3.4 減少鋼中氮含量的措施
3.4 鋼中氧的作用
3.4.1 氧在鋼中的溶解
3.4.2 氧在鋼中的有利作用
3.4.3 氧在鋼中的不利影響
第4章 鋼中的非金屬夾雜物及其檢測
4.1 鋼中非金屬夾雜物的來源
4.1.1 內(nèi)生非金屬夾雜物
4.1.2 外來非金屬夾雜物
4.2 鋼中非金屬夾雜物的分類
4.2.1 按非金屬夾雜物形態(tài)和分布特點分類
4.2.2 按非金屬夾雜物化學(xué)組成特點分類
4.2.3 按非金屬夾雜物在熱加工過程中的變形特性分類
4.2.4 按非金屬夾雜物尺寸分類
4.3 鋼中的氧化物
4.3.1 鋼中氧的來源
4.3.2 煉鋼工藝中常見的脫氧方式
4.3.3 鋼中常用的脫氧劑
4.3.4 鋼中內(nèi)生氧化物夾雜的形成機理
4.4 鋼中的氮化物和碳化物
4.4.1 鋼中的碳氮化鈦
4.4.2 鋼中的碳氮化鈮
4.4.3 鋼中的碳氮化鉻和氮化鋁
4.5 鋼中的硫化物
4.5.1 鋼中硫的來源及其化合物的形成
4.5.2 硫化物的作用
4.6 鋼中典型的非金屬夾雜物或析出物
4.6.1 鋼中典型的顯微夾雜物(1~13靘)
4.6.2 鋼中典型的微細夾雜物或析出物(<1靘)
4.6.3 鑄坯中典型的大型夾雜物
4.7 非金屬夾雜物對鋼性能的影響及控制
4.7.1 非金屬夾雜物對鋼材性能的影響
4.7.2 典型鋼種中夾雜物對鋼性能的影響
4.7.3 對鋼中氧化物夾雜的控制
4.7.4 對鋼中硫化物的控制
4.8 非金屬夾雜物或析出物的檢測
4.8.1 鋼中夾雜物的檢測內(nèi)容與方法
4.8.2 鋼中非金屬夾雜物的常規(guī)檢測
4.8.3 鋼中非金屬夾雜物的微觀分析
4.8.4 非金屬夾雜物快速檢測法——火花誘導(dǎo)發(fā)射光譜法
4.8.5 非金屬夾雜物的分離提取及化學(xué)成分分析
4.8.6 常用夾雜物檢測方法的選擇與改進
第5章 塑性加工對鋼的質(zhì)量的影響
5.1 鋼的鍛造過程的質(zhì)量分析
5.1.1 鋼的鍛造過程
5.1.2 鋼鍛造后的質(zhì)量
5.1.3 鋼鍛造的典型缺陷及防止措施
5.2 鋼的熱軋過程的質(zhì)量分析
5.2.1 熱軋板帶鋼的質(zhì)量分析
5.2.2 熱軋型鋼的質(zhì)量分析
5.3 冷拔鋼絲的質(zhì)量分析
5.3.1 冷拔鋼絲的質(zhì)量控制
5.3.2 鋼絲中典型缺陷及其對拉拔質(zhì)量的影響
5.4 冷軋帶鋼的質(zhì)量分析
5.5 熱鍍鋅帶鋼質(zhì)量分析及典型缺陷
第6章 鋼制構(gòu)件的失效分析
6.1 失效分析的定義及類型
6.2 失效分析基礎(chǔ)
6.2.1 取樣方法與制樣方法
6.2.2 失效分析的常用方法
6.2.3 失效分析的步驟與過程
6.3 失效分析案例
6.3.1 42CrMo鋼制車橋的疲勞失效分析
6.3.2 13英寸鋼制輪轂的疲勞失效分析
6.3.3 帆布用不銹鋼連接頭斷裂失效分析
6.3.4 工作輥失效分析
6.3.5 水輪發(fā)電機定子鐵芯拉緊螺桿的失效分析
6.3.6 構(gòu)件失效檢驗舉例
參考文獻2100433B
內(nèi)容簡介此外,還用適當(dāng)篇幅來闡述南、北造園風(fēng)格的差異,將會使讀者進一步了解皇家園林和私家園林由于服務(wù)對象不同,所處地理、氣候及環(huán)境條件不同而分別呈現(xiàn)出不同的性格特征。全書共分25個章節(jié),并附有大量的插...
《大設(shè)計》無所不在。在會議室和戰(zhàn)場上;在工廠車間中也在超市貨架上;在自家的汽車和廚房中;在廣告牌和食品包裝上;甚至還出現(xiàn)在電影道具和電腦圖標中。然而,設(shè)計卻并非只是我們?nèi)粘I瞽h(huán)境中的一種常見現(xiàn)象,它...
本書分為上篇“平面構(gòu)成”和下篇“色彩構(gòu)成”兩個部分,每一部分的最后章節(jié)選編了一些本校歷年來學(xué)生的優(yōu)秀作品作為參考,圖文并茂、深入淺出。此外,本書最后部分附有構(gòu)成運用范例及題型練習(xí),可供自考學(xué)生參考。本...
本書闡述金屬裝備及其構(gòu)件失效與失效分析的工程概念及相關(guān)的理論知識。全書共5章。第1章對金屬構(gòu)件的失效與失效分析作概括性介紹,使教學(xué)雙方有互相溝通的共同語言;第2章基礎(chǔ)知識補充金屬學(xué)、斷裂力學(xué)及腐蝕學(xué)中與失效分析密切相關(guān)的內(nèi)容,可根據(jù)學(xué)生原有基礎(chǔ)知識的情況選學(xué);第3章詳細介紹金同構(gòu)件常見的失效形式及其判斷,對各種失效形式的失效現(xiàn)象、失效特點、引起失效的原因及預(yù)防措施結(jié)合工程實踐作盡可能詳盡的介紹并展示實例;第4章是失效分析方法和手段,包括思維方法、失效分析程序制訂到具體失效分析全過程進行的各項工作,均按指導(dǎo)操作的敘述方式進行介紹;第5章列舉金屬構(gòu)件失效的案例,可穿插在前幾章學(xué)習(xí)中使用。 本書可作為機械裝備、安全工程等相關(guān)專業(yè)高年級本科生和低年級研究生的教材,也可作為從事工業(yè)裝備,尤其是鍋爐壓力容器安全監(jiān)察、管理、檢驗工程技術(shù)人員的培訓(xùn)教材,還可作為從事失效分析工作的在職、科研、檢測人員和處理失效事故的管理人員的參考書。
1 概述
1.1 金屬構(gòu)件的失效及失效分析
1.2 失效分析的意義
1.3 金屬構(gòu)件的失效形式及失效原因
1.4 失效分析與其他學(xué)科的關(guān)系
1.5 失效分析的歷史發(fā)展與國內(nèi)外失效分析的狀況
1.6 失效分析工作者的主要任務(wù)和應(yīng)具備的基本素質(zhì)
復(fù)習(xí)思考題
2 失效分析基礎(chǔ)知識
2.1 金屬構(gòu)件中可能引起失效的常見缺陷
2.2 力學(xué)計算基本概念
2.3 環(huán)境作用機理
復(fù)習(xí)思考題
3 金屬構(gòu)件常見失效形式及其判斷
3.1 變形失效
3.2 斷裂失效
3.3 腐蝕失效
3.4 磨損失效
復(fù)習(xí)思考題
4 失效分析的思路、程序和基本技能
4.1 失效分析思路和邏輯方法
4.2 失效分析的程序
4.3 失效件的保護、取樣及試樣清洗、保存
4.4 常規(guī)測試技術(shù)
4.5 失效分析的幾種基本技能
4.6 電子顯微鏡研究法
4.7 腐蝕性能測試及儀器設(shè)備
4.8 磨損性能測試及儀器設(shè)備
復(fù)習(xí)思考題
5 失效分析實例
5.1 設(shè)計或材料因素為主引起的失效實例
5.2 制造因素為主引起的失效實例
5.3 環(huán)境作用因素為主引起的失效實例
5.4 使用不當(dāng)或其他因素為主引起的失效實例
參考文獻
隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,人們對機械零部件的質(zhì)量要求也越來越高。材料質(zhì)量和零部件的精密度雖然得到很大的提高,但各行業(yè)中使用的機械零部件的早期失效仍時有發(fā)生。通過失效分析,找出失效原因,提出有效改進措施以防止類似失效事故的重復(fù)發(fā)生,從而保證工程的安全運行是必不可少的。
一、失效常見原因
設(shè)計不當(dāng)引起的失效(結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、設(shè)計硬度不足、選材不當(dāng)、材料狀態(tài)要求不合理);
材料缺陷引發(fā)的失效(疏松、偏析、皮下氣泡、縮孔、非金屬夾雜、白點、異金屬夾雜、表面腐蝕等);所以要進行應(yīng)力消除。
鑄造缺陷引發(fā)的失效(縮孔與疏松、白口與反白口、球墨鑄鐵球化不良、夾渣、偏析碳化物、鑄造裂紋、石墨漂浮等);
鍛造缺陷引發(fā)的失效(過熱與過燒、鍛造裂紋、熱脆與銅脆、鍛造折疊、高溫氧化、退火不充分、鍛造白點、鍛造流線缺陷等);
焊接缺陷引發(fā)的失效(焊接裂紋、未焊透與未熔合、焊接預(yù)熱不當(dāng)、夾渣與氣孔、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕);焊接應(yīng)力消除更加要引起人們的重視
熱處理缺陷引發(fā)的失效(淬火裂紋、表面脫碳、滲碳/氮缺陷、回火裂紋等);
冷加工成型缺陷引發(fā)的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷鐓缺陷、沖/擠/拉伸成形缺陷等)。
二、失效的類型
1、斷裂、
根據(jù)斷裂之前材料變形量的大小,可以分為韌性斷裂和脆性斷裂;
2、磨損、
材料的磨損失效通??梢苑譃槲孱悾耗チDp、黏著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損。其中,磨粒磨損最為常見,機件運轉(zhuǎn)過程中,由于外界硬質(zhì)顆粒介入或者接件本身凸起狀物引起的磨損都是磨粒磨損,金屬材料表面脫落物也屬于磨粒磨損范疇。
3、腐蝕
金屬材料的腐蝕是由于材料與周圍介質(zhì)相互接觸發(fā)生化學(xué)及電化學(xué)反應(yīng)。金屬材料的腐蝕多種多樣,宏觀上分為全面腐蝕和局部腐蝕,在日常各類腐蝕事故中,基本以局部腐蝕最為常見,局部腐蝕又可分為應(yīng)力腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等。
三、金屬失效分析的意義
1.失效分析可以減少和預(yù)防同類失效現(xiàn)象的發(fā)生,從而減少經(jīng)濟損失和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息,增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量,從而獲得更大的經(jīng)濟效益。
3.分析機械零件失效原因,為事故責(zé)任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標準等提供科學(xué)依據(jù)。
四、金屬構(gòu)件失效預(yù)防措施
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