【精品】材料损坏分析课程大纲

《【精品】材料损坏分析课程大纲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、损坏与损坏分析张士钦（台湾新竹清华大学教授）2009春季于上海交通大学上课时间和地点:每周二、周四上午3〜4节,陈瑞球楼205（2009年2月24日至4月26日）课程大纲36学时共分18次授课每次2学时教学方式（TeachingMethod）:1.讲授2.实例研讨3.个别报告教学进度（Syllabus）笫一次…损坏及损坏分析简介（一）第二次…损坏及损坏分析简介（二）第三次…断裂面相学第四次…脆性及延性破坏，塑变不稳定性第五次…材料之韧性与破坏力学简介第六次…脆性破裂依据Kic第七次…J积分与延性破裂判据第八次…疲劳第九次…期中考40%第十次…磨损第^一次…腐蚀第十二次…应力蚀裂与

2、腐蚀疲劳第十三次…氢破坏,LME,SME,SourGas第十四次…材料高温破坏第十五次…复合与陶瓷材料破坏第十六次…电子材料破坏第十七次…期末报告与检讨10%第十八次…期末考40%损坏及损坏分析简介一、损坏：对象若有下列状况之一，即称为损坏：1.根木不能运转。例如：1985/7/7台湾核三厂汽机叶片断裂；1986/1/28美国挑战者号航天飞机升空时爆炸；2003/1/16哥伦比亚号发射升空，在2/1降落前爆炸；2000/7/25月法航协和飞机在巴黎坠毁；1999/1/4重庆市棊江县彩虹桥（96年建成）垮塌；2007/08/20华航的波音七三七客机降落口本那霸机场后左翼起火焚毁。2

3、.继续使用会造成危险或不良结果，而必须立即整修或更换。例如：澎湖跨海大桥腐蚀（1965-1970建成,1973-1996改建）;303不锈钢可乐机龙头含硫;汽车煞车磨损、2007/09/03屮山高北上联结车后方的3片煞车鼓突然脱落砸死人；2007/9/20屮华航空公司口本佐贺包机机腹裂痕事件。3•能运转，但不能达成其预期功能。例如：榨糖辗子磨损，效率下降；钟表不准；液压系统渗漏。4•能运转，但价值降低，客户无法接受。例如：纪念金币；电子产品或高级精品上有锈迹；不锈钢片表面括痕。二、损坏的现象：1.断裂。2•变形（弹性或塑性）。3•表面破坏。例如：磨损、腐蚀。4.材质变化等。例如：

4、鎳珞钳钢回火脆化、304不锈钢敏化、铝合金时效、赠料辐射脆化。三、损坏分析的功能与日的：找出损坏原因，判定损坏责任，在学术上增加对损坏机制与理论Z了解，在实用上则可提供设计、选材、制程、操作应用及维修保养之有力参考，以提升产品之品质、可靠度与安全性。对各项产业与现代科技文明來说，材料损坏分析的重要性是无可取代的。四、一•些损坏分析的实例:1.屮华航空公司H本佐贺包机机腹裂痕事件2.铁达尼号3.自由轮与T2运油轮4.受热破坏的印刷电路板5.内层铜与导通孔断裂的印刷电路板6.IC接线损坏分析7.有内伤的IC五、损坏分析者应具备的知识或基本能力：1・了解材料损坏分析的方法与程序。1.了

5、解材料损坏的型态。脆性与延性破坏、塑变不稳定性、破裂（fractuw）与破断（rupture）、断裂而相学等。2.了解材料损坏的基本原因与损坏机制。例如：材料缺陷、材料脆化、材料弱化、应力集中、疲劳、磨损、腐蚀、环境影响破裂（应力蚀裂、辐射引致破裂）、腐蚀疲劳、氢破坏高温破坏等。3.了解材料的特性。例如：合金成分与微结构对材料的特性的影响、材料脆化或弱化机制、铝合金时效、析岀物缺乏区、304不锈钢的敏化、焊道及热影响区、不锈钢铅缺乏区、镰辂铝钢的回火脆化、塑料或金属的辐射脆化等。4.具备力学及破裂力学基本知识。6•了解材料分析工具的特性。例如:非破坏检验（PT、MT、UT、ET、

6、微波、X光、中子....）；机械性质测试（硬度、拉伸、韧性）；化学成份分析（EPMA、ICP・AES、AA、X光绕射、荧光分析、Auger、ESCA）显微镜（OM、SEM、TEM）观察及分析微结构分析；聚焦离子束制程技术（FocusedIonBeamFabrication）制作分析试片等。7•智慧与经验。剥茧抽丝的逻辑分析能力、明察秋毫的敏锐眼光、足够的阅歴等。六、损坏分析的一般步骤及注意事项：损坏分析就像侦探办案，必须注意证据的保持维护。现场的详细记录与机件操作经历资料之收集分析均为正确迅速破案之要件。损坏分析的分析步骤一般而言，需由大而小、由巨观分析而微观分析，现场与证据需加

7、保持，破坏性的分析检验应尽量放在其它分析步骤Z后，最好能在控制的状况下造成相同或类似的损坏，以确定损坏原因。以下列出一般分析步骤，其中各分析次序可能作一些更动，亦可能增加或减少一些步骤,总以不违反上述原则为准。1•背景资料搜集。2.现场记录与肉眼观察。2.选定标示，保护或清洁试样。4.肉眼或低倍放大观察表面。5•力学分析。1.高倍显微镜观察分析表面（OM、SEM、EPMA）。2.菲破坏检验（PT、MT、UT、ET、微波、X光、屮子…・）。3.选择并制作分析试样结构（OM、TEM、