汽车零件失效分析

丛书序
前言
第1章汽车零部件失效分析技术概述
1.1汽车零部件失效分析技术的发展过程2
1.2汽车零部件失效分析工作的技术属性3
1.2.1失效学理念及应用3
1.2.2几个重要的基本概念3
1.2.3逻辑思维在失效分析中的应用5
1.2.4汽车零部件失效模式的系统性8
1.3目前存在的一些问题16
1.3.1汽车零部件失效分析的技术偏离问题16
1.3.2汽车零部件失效分析技术的偏差问题17
1.3.3关于“材料失效分析”问题19
1.3.4关于失效模式分析的法理观念问题22
1.3.5关于鱼骨图等的应用问题22
1.3.6小结22
第2章汽车零部件疲劳失效分析
2.1金属疲劳开裂机理25
2.1.1疲劳裂纹萌生25
2.1.2疲劳裂纹的扩展29
2.2汽车零件疲劳失效分析的基本理念32
2.2.1“强度-应力干涉模型”与三段论演绎逻辑推理
问题32
2.2.2疲劳失效的有限寿命属性33
2.2.3失效模式第一理念要点34
2.3汽车零件疲劳失效模式体系构架35
2.3.1失效模型系统性的主导要素35
2.3.2失效模式系统性的技术属性38
2.3.3汽车零件疲劳失效模式的系统性架构39
2.3.4零件结构要素或特异性问题39
2.3.5系统和构件结构功能主导的失效模式41
2.3.6汽车零件疲劳失效模式分析技术的技术属性42
第3章汽车零部件延迟开裂分析
3.1汽车零部件延迟开裂特性44
3.2汽车零部件延迟开裂的类型48
3.2.1高强度螺栓延迟断裂48
3.2.2渗碳淬火零件延迟开裂49
3.2.3弹簧类零件延迟开裂51
3.2.4结构件内应力导致的延迟开裂54
3.3高强度零部件延迟开裂的技术属性56
3.3.1问题的提出56
3.3.2延迟开裂的强度问题56
3.3.3延迟开裂的组织敏感性机理讨论57
第4章钢铁铸造汽车零部件失效分析
4.1钢铁铸造件在汽车上的应用59
4.2汽车钢铁铸造件的选材及其功能介绍60
4.2.1灰铸铁的应用60
4.2.2蠕墨铸铁的应用61
4.2.3球墨铸铁的应用62
4.2.4铸钢件的应用63
4.3汽车钢铁铸件失效分析要点64
4.4汽车钢铁铸件失效分析案例65
4.4.1设计不良导致的失效65
4.4.2缺陷的影响与失效71
4.4.3制造过程及装配失效83
4.4.4应力集中的影响87
4.4.5使用工况引起的失效88
4.5失效分析与改进90
第5章汽车钢板弹簧失效分析
5.1钢板弹簧在汽车上的应用91
5.2汽车钢板弹簧的选材及其制造工艺92
5.2.1钢板弹簧的材料92
5.2.2钢板弹簧的制造工艺93
5.3汽车钢板弹簧失效模式及分析思维方式95
5.4汽车钢板弹簧典型失效案例分析97
5.4.1结构设计因素97
5.4.2冲击载荷作用97
5.4.3材料非金属夹杂物98
5.4.4热处理工艺异常99
5.4.5表面强化不足100
5.4.6表面质量缺陷101
第6章汽车紧固件失效分析
6.1紧固件在汽车上的应用102
6.2紧固件的失效模式及分析思路103
6.3汽车紧固件失效分析104
6.3.1疲劳失效104
6.3.2脆性断裂失效107
6.3.3螺栓松动109
6.3.4扭矩衰减的改善措施109
6.4紧固件失效典型案例110
6.4.1原材料导致的失效110
6.4.2生产制造过程导致的失效112
6.4.3装配过程导致的失效113
第7章汽车用滚动轴承的失效机理
7.1疲劳剥落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表面塑性变形122
7.2.1一般表面塑性变形122
7.2.2局部表面塑性变形122
7.3磨损124
7.3.1磨损过程125
7.3.2黏着磨损125
7.3.3磨粒磨损125
7.3.4疲劳磨损126
7.3.5腐蚀磨损126
7.4腐蚀126
7.5蠕动127
7.6烧伤128
7.7电蚀129
7.8裂纹和缺损129
7.9保持架损坏130
7.10尺寸变化130
7.11使用不当引起的损坏131
7.12其他损伤131
7.12.1变色131
7.12.2麻点131
第8章汽车钢板类零件失效分析
8.1钢板冲压件在汽车上的应用133
8.2汽车钢板冲压件选材134
8.3汽车钢板类零件失效特点及失效类型135
8.3.1汽车钢板类零件的失效特点135
8.3.2汽车钢板类零件的失效类型135
第9章汽车发动机气门失效分析
9.1气门的作用144
9.2气门的工作情况144
9.3气门材料与工艺146
9.4失效案例分析146
9.4.1气门受到运动干涉碰撞147
9.4.2气门受到过热影响断裂150
9.4.3锥面失效154
9.4.4颈部失效160
9.4.5气门杆端面磨损163
9.5总结166
第10章汽车用齿轮类零件失效分析
10.1汽车齿轮材料及工艺167
10.2齿轮疲劳失效的基本技术特性168
10.2.1齿轮疲劳失效模式168
10.2.2弧齿锥齿轮失效分析169
10.2.3圆柱斜齿轮疲劳断裂173
10.2.4齿轮齿毂疲劳开裂问题181
第11章汽车发动机活塞失效分析
11.1概述189
11.2活塞失效的主要模式189
11.2.1疲劳开裂189
11.2.2活塞拉缸193
11.2.3由活塞环等配件故障导致的失效194
11.2.4活塞销孔及裙部开裂196
11.3小结197
第12章典型钢铁材料缺陷分析
12.1金属材料缺陷与失效的关系198
12.2钢铁材料的缺陷检验方法201
12.2.1钢中非金属夹杂物205
12.2.2偏析210
12.2.3晶粒度212
12.2.4脱碳214
12.2.5中心孔洞215
12.2.6裂纹220
12.2.7异金属夹杂物230
第13章典型轴承材料缺陷分析
13.1轴承钢材料的冶金缺陷232
13.1.1钢材的表面缺陷232
13.1.2轴承钢的低倍缺陷235
13.1.3非金属夹杂物240
13.1.4碳化物不均匀性240
13.2锻造缺陷242
13.2.1锻造温度及冷却速度对锻造组织的影响242
13.2.2过烧断口242
13.2.3锻造折叠裂纹243
13.2.4锻造湿裂243
13.2.5锻造内裂244
13.3热处理缺陷244
13.3.1退火缺陷244
13.3.2淬火裂纹246
13.3.3淬火软点249
13.3.4热处理脱碳249
13.3.5淬回火不合格组织250
13.4轴承零件的磨削缺陷（磨削烧伤和磨削裂纹）251
13.4.1磨削烧伤251
13.4.2磨削裂纹252
13.5轴承零件渗碳热处理后的质量缺陷 254
13.5.1渗碳层深度不合格254
13.5.2脱碳255
13.5.3粗大块状或网状碳化物255
13.5.4针状碳化物255
13.5.5残留奥氏体过多256
13.5.6硬度不足256
13.5.7裂纹256
13.6钢球、滚子冲压过程中的加工缺陷257
13.6.1钢球冲压折叠缺陷257
13.6.2滚子的冲压缺陷257
13.7轴承零件的表面黑点257
13.7.1钢球黑点（麻坑）缺陷257
13.7.2非金属夹杂物引起的表面黑点258
13.7.3套圈砂轮挤伤259
13.7.4腐蚀斑点259
13.8其他缺陷260
13.8.1电击伤 260
13.8.2大型套圈碰撞开裂 260
第14章汽车零部件热疲劳失效分析
14.1汽车零件热疲劳概况261
14.1.1热疲劳基本概念261
14.1.2热疲劳开裂的应力261
14.1.3经常发生热疲劳的汽车零部件261
14.2热疲劳失效的影响因素262
14.2.1温度因素262
14.2.2材料因素262
14.2.3结构因素263
14.3热疲劳零件失效特征264
14.4热疲劳分析要点264
14.5汽车热疲劳案例265
14.5.1应变集中引起的热疲劳失效265
14.5.2摩擦生热导致的热疲劳失效265
14.5.3薄边、尖角导致的热疲劳失效268
14.5.4结构约束导致的热疲劳失效270
14.5.5与高温氧化有关的热疲劳失效272
第15章技术报告中的图片处理问题
15.1实物照片技术处理274
15.1.1闪光灯应用274
15.1.2图片的色彩275
15.1.3图片的裁剪和报告中尺寸的调整275
15.1.4图片表达的原则276
15.1.5亮度和对比度277
15.1.6实物的比例和位置278
15.1.7图片的版本状态278
15.1.8实物照相的背底问题278
15.1.9标尺问题280
15.1.10聚焦问题280
15.1.11图片文件的压缩280
15.1.12图片的标注280
15.1.13光线的应用281
15.2照片的表达问题282
第16章金相组织及微观形貌分析
16.1结构钢材料及零件金相组织285
16.2表面层及区域性金相组织288
16.3紧固件的材料及工艺金相组织292
16.4铸造材料金相组织294
16.5焊接组织297
16.6结构钢的带状组织298
16.7结构钢的晶粒问题（组织粗大）301
16.8结构件的材料、工艺裂纹缺陷306
16.9微观电子形貌应用技术319
附录 常见专业术语英文缩略词及释义