【正文】 n、 Nb3Ce和 Nb3Si等超導(dǎo)體均在高壓下合成。例如某廠(chǎng)購(gòu)進(jìn)一批 DAL載重汽車(chē)，使用兩年后，約有 4％的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸發(fā)生斷裂，經(jīng)分析，是由于加工質(zhì)量不符合規(guī)定而造成的早期失效。彈性 變形、 塑性 變形、 蠕變 變形。 其中應(yīng)力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞等是突發(fā)性失效，而點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕和大部分均勻腐蝕失效不是突發(fā)性的。(四 )強(qiáng)韌化工藝?yán)缰刑己辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼淬火、低溫回火后滾壓；合金滲碳鋼經(jīng) CN共滲淬火、低溫回火后滾壓，都可提高其疲勞極限。材料化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系化學(xué)成分： Fe－ Al、鐵－鋼、 AZ31AZ91組織結(jié)構(gòu)：晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織、精細(xì)結(jié)構(gòu)外部條件：溫度、介質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)等鑄造工藝，熱處理，冷、加塑性工加工工藝等纖維強(qiáng)化、顆粒強(qiáng)化，定向凝固等基本要求：掌握工程材料及其分類(lèi)，了解新材料的發(fā)展趨勢(shì)。但后經(jīng)民航組織分析小組重新調(diào)查、分析、試驗(yàn)，是因發(fā)動(dòng)機(jī)高壓軸內(nèi)一密封膠卷選材不合理，引起高壓軸和襯套間高壓，導(dǎo)致低壓傳動(dòng)軸斷裂。同時(shí)在內(nèi)表面漆層脫落的應(yīng)力集中的尖角處也存在著程度不同的晶間腐蝕現(xiàn)象。但由于我們已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，我們例舉了大量的斷口上的證據(jù)來(lái)說(shuō)明與英國(guó)事件的不同性。因?yàn)槿魏我粋€(gè)失效件上都帶有大量的信息，它客觀地反映了失效的起始、發(fā)展、變化的全過(guò)程．通過(guò)對(duì)失效件的分析可準(zhǔn)確地找出導(dǎo)致失效的原因及外部環(huán)境的影響因素，確定其薄弱環(huán)節(jié)，制定設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)、使用中的改進(jìn)措施，最終達(dá)到保證民用航空安全。分別具有大學(xué)或碩士或博士后學(xué)歷及高級(jí)或中級(jí)技術(shù)職稱(chēng)；分別具有航空制造業(yè)的經(jīng)驗(yàn)或航空維修業(yè)的經(jīng)驗(yàn)；受聘于國(guó)家勞動(dòng)部的安全評(píng)審專(zhuān)家組成員；受聘于民航總局事故調(diào)查員。重點(diǎn)在于建立鋼的成份－組織－性能關(guān)系的一般模型。 合金元素與鐵的相互作用主要是影響鐵的同素異構(gòu)結(jié)構(gòu)。 易與 C形成碳化物，但加入數(shù)量較少時(shí)也可溶入固溶體 或滲碳體(三 )按照對(duì) A層錯(cuò)能的影響分類(lèi)1)但也有例外，如鉻是鐵素體形成元素，當(dāng)鋼中含 wcr18% 與鎳同時(shí)加入時(shí)卻促進(jìn)奧氏體的形成。許多碳化物形成元素同時(shí)也是有效的強(qiáng)化固溶體的元素 (如鉻、鉬、鎢等 )。 不同合金元素對(duì)鐵素體強(qiáng)化作用不同 ， 如磷、硅、錳和鉬強(qiáng)化作用明顯，其中硅、錳作用最大；鎳、鋁強(qiáng)化作用不大。 基本途徑：合金化加淬火時(shí)效。沉淀相體積分?jǐn)?shù)越大，強(qiáng)化效果越顯著；●2)A鋼：層錯(cuò)能較低，易形成層錯(cuò)，加工硬化快，冷變形 σb迅速升高。C、 N還可引起低碳鋼 藍(lán)脆 （溫度升至 200～ 300℃ 時(shí) σb、硬度 ↑，塑性 ↓）藍(lán)回火色，此時(shí) C、 N原子擴(kuò)散速度與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速度相當(dāng)變形抗力（ 2）置換溶質(zhì)原子： 不同合金元素影響差別很大 二、對(duì)非平衡狀態(tài)下相變的影響 (一 ) 對(duì)鋼加熱轉(zhuǎn)變的影響 →A 形成、殘余碳化物分解、 A均勻化、 A晶粒長(zhǎng)大 A形成速度的影響 改變 A的形成速度（ 形核和核長(zhǎng)大速度 ）→ 改變了 A的形成溫度 A A3和 Acm等 相變點(diǎn)的位置 、改變 C的擴(kuò)散速度 （影響 C的重新分布）● 碳化物形成元素 （鉻、鉬、鎢、鈦和釩等） ：降低 3)合金元素同時(shí)存在 ：對(duì)延緩轉(zhuǎn)變不是算術(shù)迭加，往往是迭乘的。鉻和錳還阻礙碳的擴(kuò)散，故推遲了貝氏體轉(zhuǎn)變的作用尤為強(qiáng)烈。對(duì)回火時(shí)碳化物的形成及聚集長(zhǎng)大的影響 合金元素使 α相回復(fù)、再結(jié)晶溫度 ↑，↑回火穩(wěn)定性。600～ 650 ℃ αFe ＋ Fe3C 300～ 350 ℃ F （仍存在過(guò)飽和＋ Fe3C）二、對(duì) 鋼淬裂傾向 的影響C與合金元素（特別是 Mn、 ℃ 回火時(shí)產(chǎn)生，各種合金鋼都有此傾向，只是程度不同，與合金元素偏聚于晶界從而降低晶間結(jié)合力有關(guān)，由回火溫度太高，冷卻太慢引起。合金元素對(duì)鋼的相變有哪些方面的影響（平衡狀態(tài)、非平衡狀態(tài)）？？第 3章 足夠的彈性模量，以保證構(gòu)件有較好的剛度；　 影響 Tk狀 F或 魏氏組織 ，或形成少量上貝氏體組織，其 Tk可上升到室溫?！?Fe（ OH） 3但使成本提高 。變形開(kāi)裂 ： 加工中經(jīng)常遇到的弊病。需較大變形量的鋼要求 σs/σb≤，使變形時(shí)不易失穩(wěn)。M轉(zhuǎn)變脆性：其原因是熔池結(jié)晶凝固過(guò)程中，在通過(guò)液相 — 固相線(xiàn)的溫度范圍時(shí)，首先結(jié)晶的晶體純度較高，而使合金元素及雜質(zhì)逐漸富集到殘存的液體中去，因而在收縮應(yīng)力的作用下便沿著柱狀晶界產(chǎn)生裂紋。焊后加熱開(kāi)裂 (脆性 )：要求晶粒均勻， 碳、氮、硅、銅等 ↑時(shí)效敏感性，鋁、釩、鈦、鈮等 ↓時(shí)效敏感性?！? 加入銅和磷 → 改善鋼的耐大氣腐蝕性。簡(jiǎn)述普低鋼化學(xué)成分和組織特點(diǎn)?！?鋼的 淬透性 是指 A化后的鋼在淬火時(shí)獲得 M的能力，其大小用鋼在一定條 火后得到較好的綜合力學(xué)性能。合金元素偏聚于晶界。● 受力、工作環(huán)境特點(diǎn)？十分復(fù)雜，性能要求高 ；且 不同零件 受力、工作環(huán)境不同， 性能要求也不同 ：有可能受拉伸、壓縮、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)、沖擊、振動(dòng)和摩擦等中的一種或多種；受力或恒定、或變化，或單向或反復(fù)，加載或逐漸或驟然；工作環(huán)境或高溫或低溫，有的還在腐蝕介質(zhì)中使用。什么是鋼的鈍化？簡(jiǎn)述提高構(gòu)件用鋼耐大氣腐蝕的途徑。價(jià)格低。加入銅、磷、鉻、鎳等元素，以提高耐腐蝕性。熱軋狀態(tài)具有高 σS→ 減輕結(jié)構(gòu)自重（熱軋狀態(tài)或正火狀態(tài)供貨）應(yīng)用很廣，品種有熱軋鋼板，鋼帶，鋼管，槽鋼、角鋼，扁鋼，圓鋼，鋼軌，鋼筋，鋼絲等。原因： 晶界脆化，其機(jī)理與回火脆性相類(lèi)似。這種開(kāi)裂傾向性大小反應(yīng)了鋼焊接性能優(yōu)劣，取決于鋼淬透性和淬硬性。 構(gòu)件鋼的焊接在使用中十分普遍。分布的硫化物夾雜發(fā)生開(kāi)裂或分層。[硫 ]屬表面形成一層致密的氧化膜，使鋼的表面與電介質(zhì)隔開(kāi)。＋ ψ↓的現(xiàn)象。措施：控制 C、 N含量：加 V、 Ti、 Nb、 Zr、 Al，結(jié)合成碳、氮化物。如鋼中出現(xiàn)針二、冷脆現(xiàn)象 第一節(jié) 1)簡(jiǎn)述合金元素對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響 .8. ℃ 回火時(shí)產(chǎn)生，原因是回火 M中分解出不穩(wěn)定的片狀化合物，無(wú)法用回火消除，故稱(chēng)不可逆回火脆。速度小、減慢 C擴(kuò)散速度， 阻礙碳化物的聚集長(zhǎng)大 ，使碳化硬化 現(xiàn)象。強(qiáng)度、硬度不僅不降低，反而升高，即鋼在回火中的 二次對(duì)于一般合金鋼，生產(chǎn)上經(jīng)常用下列經(jīng)驗(yàn)公式估算其 Ms點(diǎn)。由于 合金元素 自擴(kuò)散很慢，且 ↓C擴(kuò)散速度 但當(dāng)加熱溫度超過(guò)其溶解度溫度時(shí)，阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大的作用即消失，晶粒將急劇長(zhǎng)大。 普遍存在于體心立方和六方晶體中，一般不存在于面心立方中。③ 三、第二相強(qiáng)化第二相 強(qiáng)化分為 沉淀強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化 。還要考慮對(duì)塑、韌性的影響 。常采用相變，造成過(guò)飽和固溶體（如 A→M ）碳素鋼、合金鋼 , 鎳基、鈷基等高溫合金中碳化物的強(qiáng)化作用都占有相當(dāng)重要的地位。不同元素在不同的組織中溶解度不同。其危害性與夾雜物的成分 (性能）、形狀、大小、數(shù)量和分布有關(guān)。布于 A中。鋼中的合金元素及其與鐵和碳的相互作用一、鋼中合金元素的分類(lèi)鋼中常加入的合金元素有：第二周期：硼、碳、氮；第三周期：鋁、硅；第四周期：鈦、釩、鉻、錳、鈷、鎳、銅；第五周期：鋯、鈮、鉬；第六周期：鎢；第七周期：稀土元素。鋼的合金化原理內(nèi)容相當(dāng)廣泛，包括不同合金元素的不同作用，不同合金元素的交互作用，不同合金元素在不同熱處理工藝、 C含量、雜質(zhì)含量條件下的不同行為 …據(jù)此結(jié)論適航工程部門(mén)要求全面檢查，同時(shí)派一個(gè)工作小組與制造廠(chǎng)進(jìn)行分析討論產(chǎn)生粗大晶粒的原因和防止方法。在發(fā)生事故時(shí)協(xié)助調(diào)查和試驗(yàn)分析 ,找出引起故障或事故的真實(shí)原因，協(xié)助制定防止再次發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題的方法及措施，保證民用航空安全。當(dāng)時(shí)在民航系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有較完善的失效分析部門(mén)和專(zhuān)業(yè)分析人員。工程材料的選用原則二、工藝性能制備過(guò)程中各種工藝過(guò)程是否易實(shí)現(xiàn)第 4節(jié) 失效分析時(shí)應(yīng)做到設(shè)計(jì)、材料、工藝相結(jié)合；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與材料強(qiáng)度相結(jié)合；宏觀規(guī)律與微觀機(jī)理相結(jié)合；規(guī)律性試驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。 (2)鑄造：鑄造工藝不當(dāng)，可產(chǎn)生鑄造缺陷；鑄件中由于碳化物、氮化物和硫化物等沿晶界的析出，會(huì)引起鑄件產(chǎn)生沿晶斷裂。三、工程材料 學(xué)在工程應(yīng)用中，通過(guò) 激光束表面處理 可在工件表面獲得非晶態(tài)，具有高耐磨性和耐蝕性。二、新材料發(fā)展趨勢(shì)1．繼續(xù)重視高性能的新型金屬材料 指具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐低溫、抗腐蝕、抗輻射等性能的材料。 3．低維材料正在擴(kuò)大應(yīng)用由于驟冷，金屬中的合金元素 偏析程度降低，沒(méi)有晶界， 從而可提高合金化程度，而 不致產(chǎn)生脆性相 。 在未經(jīng)周密的計(jì)算，或構(gòu)件形狀復(fù)雜，及很難進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算時(shí)就從事設(shè)計(jì)，也將引起工件早期失效。如焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔、未焊透、焊接裂紋等均會(huì)造成工件在使用過(guò)程中早期失效。 鋼、銅、鋁。工程材料的選用原則工程材料學(xué)的最終目的：發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)管單位又將此葉片送到剛組建的航空材料失效分析室。產(chǎn)生這種裂紋的主應(yīng)力不是飛行中的應(yīng)力，而是飛機(jī)著陸過(guò)程中由于重力引起的瞬間高應(yīng)力。 近幾年我國(guó)使用的飛機(jī)多次發(fā)生電子艙、貨艙著火事件，其直接原因是因?qū)Ь€(xiàn)短路的火花而引起的。二、民航總局適航中心的航空材料分析室成立及組成情況 1992年 9月 26在鋼中加入合金元素，與鋼中的鐵、碳發(fā)生作用，改善組織結(jié)構(gòu)和工藝性能，提高使用性能。合金元素與鋼中鐵和碳的相互作用。1)奧氏體形成元素 :2．溶入固溶體：合金元素與鐵的相互作用的工程實(shí)際意義： 為了保證鋼具有良好的耐蝕性 (如不銹鋼 )，需要在室溫下獲得單一相組織，就是運(yùn)用上述合金元素與鐵的相互作用規(guī)律，通過(guò)控制鋼中合金元素的種類(lèi)和含量，使鋼在室溫條件下獲得單相奧氏體或鐵素體等單一組織來(lái)實(shí)現(xiàn)?！?G 非碳化物形成元素 ：如鎳、銅、硅、磷、鋁、鈷等。如 TiC，硬度最高。： 一方面 關(guān)系到所形成碳化物的種類(lèi)、性質(zhì)和在鋼中的分布，而所有這些都會(huì)直接影響到鋼的性能 ，如鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性以及塑性、韌性、紅硬性和某些特殊性能；同時(shí)對(duì)鋼的 熱處理 亦有較大影響，如奧氏體化的溫度和時(shí)間、奧氏體晶粒長(zhǎng)大等。 屈服強(qiáng)度：使位錯(cuò)開(kāi)動(dòng)、增殖并在金屬中傳播所需要的應(yīng)力。但置換式原子會(huì)影響 A層錯(cuò)能。晶粒越細(xì)，則晶界面積越大，屈服強(qiáng)度越高。第二相粒子 人為加入 或 淬火過(guò)時(shí)效 ，不溶入基體，故稱(chēng)彌散強(qiáng)化。沉淀強(qiáng)化比彌散強(qiáng)化效果大。 在二元合金中，同類(lèi)原子間的結(jié)合力比較弱，異類(lèi)原子間的結(jié)合力比較強(qiáng)時(shí)，固溶體就會(huì)產(chǎn)生有序化。延性斷裂過(guò)程：微孔坑出現(xiàn) → 聚集 → 長(zhǎng)大 總之，碳化物愈穩(wěn)定，含量愈高，所需的加熱溫度越高。綜上所述，對(duì)于含有強(qiáng)碳化物形成元素的合金鋼，必須嚴(yán)格注意 選擇淬火溫度和保溫時(shí)間 ，以使合金元素能夠充分溶入 A中，否則將影響鋼的 淬透性 及得到合金度較低的馬氏體，而降低鋼的力學(xué)性能。擴(kuò)大 γ區(qū)元素 ：使 A1↓； 縮小 γ區(qū)元素： 提高 A1點(diǎn)，相變溫度 ↑。4)隨回火溫度升高：碳化物形成元素富集于 Fe3C→ 形成合金滲碳體如（ ↑貝氏體淬透性 ：僅需提高珠光體區(qū)穩(wěn)定性?；疽螅汗こ虡?gòu)件用鋼工程構(gòu)件用鋼 ：用于制作各種大型金屬結(jié)構(gòu) (如橋梁、船舶、車(chē)輛、鍋爐和壓力容器 )所用的鋼料，稱(chēng)為工程構(gòu)件用鋼，簡(jiǎn)稱(chēng) 構(gòu)件鋼 。要求不高構(gòu)件鋼的 時(shí)效 脆性 ：構(gòu)件鋼加熱后快冷，或塑性變形后，放置過(guò)程中出現(xiàn)硬度 ↑，塑韌性 ↓的現(xiàn)象?！鼵、 S等含量 →↓ 第二相（碳化物、硫化物）數(shù)量。通過(guò)改變表面狀態(tài)， ↑基體表面部分電極電位。其含量在 ～ ％最佳。大，并使軋制鋼板縱向及橫向的塑性不同，鋼材較易于沿著呈條狀焊接后存在焊縫區(qū)、半熔化區(qū)、熱影響區(qū)，且熱循環(huán)和組織變化產(chǎn)生焊接應(yīng)力，還可能存在未焊透、氣泡、夾雜和裂紋 → 直接影響構(gòu)件承載和壽命。凝固脆性：防止 :第四節(jié) 碳素構(gòu)件用鋼一、成分、牌號(hào)、性能特點(diǎn)、用途W(wǎng) C＜ % 。Q235派生出的專(zhuān)業(yè)用鋼（了解）b.沖壓中易在變其強(qiáng)度，尤其是屈服點(diǎn)大大高于碳含量相同的普碳鋼。具有良好的冷變形性能和焊接性能。Mn是復(fù)雜立方，點(diǎn)陣類(lèi)型、原子半徑與 αFe相差大，固溶強(qiáng)化效果好， ● 注意：只有溶入 A合金元素才起作用；以碳化物的形態(tài)存在反而 ↓淬透性。除錳外，所有常用的合金元素均能細(xì)化 A晶粒，使鋼在熱處理后獲得較高的綜合力學(xué)性能。件下淬火獲得的淬透層的深度表示。216。作用？8.細(xì)化晶粒、沉淀強(qiáng)化，提高強(qiáng)韌性。低碳低合金元素控制氫、磷、硫和砷等元素含量。d能夠識(shí)別，并知道各符號(hào)的意義，如 09MnV、 15MnTi、 09Mn2性能要求 ● 力學(xué)性能要求采用優(yōu)質(zhì)低碳鋼，降低 Si、 P、 S含量 → 提高塑