常见金属失效分析

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1、常见金属失效分析前言：一、失效是按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动。失效分析预测和预防是使失败转化为成功的科学，是产品和装备安全可靠运行的保证，是提高产品质量的重要途径，是科学进步的强有力杠杆，是许多重大法律，法规、及技术标准制定的依据。它着眼于整个失效系统工程的分析。其意义及作用在于：（1）、失效分析可减少和预防产品和装备同类失效现象的重复发生，从而减少经济损失或提高产品质量。（2）、失效是产品质量控制网发生偏差的反映，失效分析是可靠性工程的重要基础技术工作，是产品全面质量管理中的重要组成部份和关健技术环节。（3）、失效分析

2、可分为技术开发、技术改造、科学技术进步提供信息、方向、途径和方法。（4）、失效分析可为裁决事故责任、侦破犯罪案例、开展技术保险业务、修改和制定产品质量标准等提供可靠科学技术依据。（5）、失效分析可为各级领导进行宏观经济和技术决策提供重要的科学的信息来源。二、在现实生产实践和应用中常见的失效有变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。主题：一、ZM6尾减机匣开裂失效分析结论：(1)尾减机匣的裂纹性质为低周疲劳裂纹。(2)机匣表面Nd元素偏析是导致机匣疲劳裂纹形成的直接原因，材料韧性不足，一定程度上促进了断裂纹的疲劳扩展。(3)对尾减机匣表面采用机械抛光、喷丸处理或滚压强化等表面强化工艺，可达到提

3、高表面质量及强度的目的。二、6OPQF连轧管机组穿孔机十字轴失效分析与再制造结论：(1)、基于谱峭度法和自适应遗传算法的包络分析法是实际可行的，它能够适应工况下滚动轴承的故障诊断。．(2)、与基于时频分析的谱峭度法相比，加入由谱峭度法得到的滤波器先验参数而设计的谱峭度法和自适应遗传算法的包络分析法，能够进一步优化带通滤波器，提高滤波后信号的谱峭度，从而更好地诊断滚动轴承的故障。另外，还进行了基于谱峭度法和基本遗传算法的包络分析法研究，经比较，基于谱峭度法和自塑鎏警苎率的影响，优化效果更好，速度更快，并且降低了对硬件的要求。结论：分析了4~460PQF连轧管机组锥形辊穿孔机十字轴轴承主要零

4、件的失效形式以及造成失效的原因，针对具体的零件提出其再制造方案。值得注意的是，失效形式与原机的设计紧密相关，不同的失效形式对应的再制造方案是不同的，以上仅仅讨论具体工况条件以及确定检修周期之下的再制造方案及其过程。三、大型感应淬火铸钢齿轮异常断裂失效分析结论：被分析齿轮其断裂根本原因是在低温环境下，铸钢材料处于冷脆状态，局部加热温度过高、速度过快，热应力迅速增高至数倍于材料极限应力，并形成热冲击力，造成构件的突然胀裂。另外大型铸钢件内部存在的晶粒粗大、疏松、夹杂以及磷偏析等铸造缺陷，虽然没有超标，但在异常情况下易于在缺陷处形成应力集中从而形成初始裂纹。建议大型铸钢件齿轮热装采用油槽整体加

5、热方法，冷油时将齿轮没人槽内，缓慢加热，油温不超过150oC，保温直到内孔尺寸满足装配要求。采用这种加热方式装配大型铸钢齿轮，再没有发生过类似的事故，正常运行寿命均超过5年。四、混凝土输送管失效分析及改进工艺研究结论：（1）、成分和显微组织观察及显微硬度分析得知，B管选材比较合理，同时B管的细晶比A管的细小，由于焊接原因使得A管磨损端的晶粒粗大，是铁素体+珠光体组织，而B管的板条马氏体组织使得B管的硬度高，耐磨性好。（2）、经电火花沉积及堆焊处理后，输送管表面组织细小均匀，且表层至材料心部，晶粒有一个由小到大的过渡。因此，经电火花沉积及堆焊处理后输送管的表层耐磨性得到较大的提高。五、冷床

6、同步缸的断裂失效分析故障现象及原因分析：值班人员巡检时发现同步缸发生大喷油，紧急停泵后，发现其第4缸与第5缸的8个法兰连接螺栓断7个。出现事故后，我们即刻着手进行紧急处理和原因分析，首先从联接螺栓的强度方面着手，查看螺栓的断裂面，没有质量问题。然后再检验8个螺栓的强度设计，8个8级M30的联接螺栓其许用拉力约为88t左右，而在正常工作时同步缸中间连接法兰的最大受力可简单地计算为：F=28.4t；式中为同步油缸的工作面积，缸径／杆径250／180mm；p为系统负载压力，约l0～12MPa。由此可知螺栓的强度是实际负荷的3倍以上，可以基本排除因螺栓原因而导致同步缸断裂。既然联接螺栓不存在问题

7、，那么我们有从系统的超高压原因考虑了。同步缸因其各容腔的体积严格相等，且不存在内泄露，因而其同步精度较同步阀和同步马达都高，且不受负载力大小的影响。但因其工作条件比较严格，系统稍有小问题就可能破坏其同步性能，甚至在系统内部某处产生超高压，我们从现场仔细检查，发现同步缸第4节和第5节控制的2个升降缸在冷床的最尾部，平时在工作中第五节控制的升降缸就一直存在着下降不能完全到位的现象，与其他升降缸相比大约有l0～20mm的距离差。拆下此缸发