工程材料學(xué)第9講-在線瀏覽
2025-01-28 23:24本頁(yè)面
【正文】 性能特征才能符合要求，也就是失效發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)名義上在工作，但工作 狀態(tài)不佳 。任何存在性能質(zhì)量漸進(jìn) 退化的部件或系統(tǒng)，都可以用該模型來表示。該過程是應(yīng)力 作用在部件上造成損傷，最終導(dǎo)致系統(tǒng)失效。 失效機(jī)理一般被概括分為過應(yīng)力機(jī)理和 磨損機(jī)理 。 （ 1） 過應(yīng)力失效機(jī)理 ? 大彈性變形：當(dāng)發(fā)生過大的彈性變形時(shí)，會(huì)發(fā)生失效，尤其是過應(yīng)力作用在細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)上。 ? 翹曲：翹曲是由于細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在壓應(yīng)力作用下，突然喪失了彈性穩(wěn)定性而導(dǎo)致的。對(duì)脆性材料施加過大的應(yīng)力時(shí)，會(huì)在主要的微瑕疵處產(chǎn)生突然災(zāi)難性的裂紋擴(kuò)展，從而導(dǎo)致失效。 ? 界面粘附失效：界面粘附失效發(fā)生在兩個(gè)相互粘附材料界面上。疲勞失效開始時(shí)，會(huì)萌生很小的、只能用顯微鏡才能觀察到的微裂紋，其位置通常在材料的不連續(xù)點(diǎn)或材料的缺陷處，這些地方會(huì)導(dǎo)致局部應(yīng)力或塑性應(yīng)變集中，這種現(xiàn)象稱作疲勞裂紋萌生。 ? 擴(kuò)散：擴(kuò)散是指材料中的原子、分子或離子遷徙到另一種材料體相中去的能力，它與時(shí)間相關(guān)。這種現(xiàn)象就叫相互擴(kuò)散，它形成了界面粘附。 （ 22） 磨損失效機(jī)理 ? 腐蝕：腐蝕是材料化學(xué)或電化學(xué)降解的過程。 ? 應(yīng)力腐蝕斷裂：應(yīng)力腐蝕斷裂是由于材料同時(shí)承受機(jī)械應(yīng)力和腐蝕現(xiàn)象作用，而同時(shí)出現(xiàn)斷裂和腐蝕兩種機(jī)理相互影響的結(jié)果。 ? 輻射損傷：輻射損傷可分為兩種形式： ； 電子損傷機(jī)理。 對(duì)失效機(jī)理進(jìn)行分類的另一種方法，是基于觸發(fā)失效機(jī)理的應(yīng)力類型： 機(jī)械、熱、電、輻射和化學(xué) 。 機(jī)械失效 是指由彈性變形和塑性變形、翹曲、脆性斷裂和形變斷裂、疲 勞斷裂萌生和擴(kuò)展、蠕變和蠕變斷裂導(dǎo)致的失效。 輻射失效 是由放射性污染物和二次宇宙光所引起的失效。 二、金屬材料的失效 （一）概述 金屬材料常識(shí) ? 金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。 ? 金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。 ? 金屬材料的性能可分為工藝性能和使用性能兩種。具體地說，工程結(jié)構(gòu)部件在制造、市車、儲(chǔ)運(yùn)或服役過程中傷亡，使工程結(jié)構(gòu)無法工作或低效工作，或提前退役的現(xiàn)象，叫做失效 。 ? 對(duì)于廣泛使用的金屬材料而言， 腐蝕、磨損及斷裂是三種主要失效方式，前兩種是慢性病，而第三種是爆發(fā)性疾病，最易受人重視 。航空航天飛行器、水中航行器、機(jī)械或工程結(jié)構(gòu)的主要承力部件若發(fā)生斷裂，就可能引起災(zāi)難性的事故，造成人員生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失，還可能對(duì)社會(huì)造成心理沖擊。研究斷裂的主要目的是防止斷裂，以保證結(jié)構(gòu)件在使用過程中的安全。 ? 疲勞研究的目的是： 1）精確地估計(jì)零（部）件的疲勞壽命，保證在服役期內(nèi)構(gòu)件不會(huì)發(fā)生疲勞失效。 （ 2）應(yīng)力腐蝕斷裂： ? 材料在靜應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆性斷裂，成為應(yīng)力腐蝕斷裂 (Stress corrosion cracking, SCC)。有腐蝕疲勞引起的斷裂，則稱為腐蝕疲勞斷裂。 ? 材料在高溫和恒
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1