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第一章 概述1

第一节 失效与失效分析1

一、失效的定义1

二、失效分析的目的2

三、失效分析的意义2

第二节 车辆零部件的常见失效模式4

一、失效模式和失效机理4

二、车辆零部件的常见失效模式4

第三节 失效分析的思路和步骤5

一、失效分析思路的重要性5

二、常见的失效分析思路6

三、零部件失效分析的一般步骤7

第二章 失效分析的力学和材料学知识9

第一节 金属材料的基本力学性能指标在失效分析中的应用9

第二节 金属材料的冲击韧性与韧脆转变温度11

一、冲击韧性12

二、韧脆转变温度13

第三节 断裂力学与金属材料的断裂韧性14

一、低应力脆断与断裂力学14

二、断裂韧性14

三、疲劳断裂的扩展特性20

四、断裂力学在断裂失效分析中的应用23

第四节 金属组织对材料力学性能的影响25

一、退火、正火金属组织对材料力学性能的影响25

二、淬火、回火金属组织对材料力学性能的影响29

第五节 非金属夹杂物对钢的力学性能的影响33

一、夹杂物对钢的强度的影响34

二、夹杂物对钢的塑性的影响36

三、夹杂物对钢的冲击韧性的影响37

四、夹杂物对钢的疲劳性能的影响39

第三章 失效分析中常用的分析和检测方法42

第一节 断口分析技术42

一、断口的选择、清洗和保存42

二、宏观分析技术46

三、微观分析技术49

第二节 失效零件的裂纹分析55

一、裂纹的检查方法55

二、裂纹的鉴别59

第三节 其它分析和检测方法62

一、成分分析技术62

二、相结构分析及应力分析方法64

三、磨损失效的分析方法66

第四章 韧性断裂失效分析68

第一节 金属断裂的基本形式和分类68

一、按断裂性质分类68

二、按断裂方式分类68

三、按断裂路径分类69

四、按断裂机理分类69

第二节 韧性断裂的宏观特征69

一、静拉伸断口的宏观形貌特征70

二、断口三要素在失效零件宏观断口分析中的应用72

第三节 韧性断裂的微观特征76

一、韧窝的类型与应力状态77

二、影响韧窝大小和数量的因素79

第五章 脆性断裂失效分析80

第一节 脆性断裂断口的宏观特征80

第二节 脆性断裂断口的微观特征81

一、解理断裂81

二、准解理断裂85

三、沿晶脆性断裂87

第三节 影响金属零部件脆性断裂的因素及其防止措施88

一、影响金属零部件断裂的因素88

二、防止零部件脆断的措施96

第六章 疲劳断裂失效分析97

第一节 疲劳断裂过程97

一、疲劳裂纹的萌生98

二、疲劳裂纹的扩展99

三、瞬时断裂100

第二节 疲劳断裂失效的判断100

一、工作条件101

二、疲劳裂纹的位置101

三、疲劳断口的宏观形貌特征101

四、疲劳断裂源的判断102

五、疲劳断口的微观形貌特征103

第三节 影响零部件疲劳强度的因素108

一、影响零部件疲劳强度的因素108

二、零部件的表面质量及其改善途径111

第七章 车辆零部件断裂失效分析及实例114

第一节 车轮伤损失效分析114

一、车轮伤损概况114

二、车轮接触疲劳伤损115

三、车轮制动热伤损118

四、防止车轮伤损失效的措施120

五、车轮崩裂脆断失效分析实例121

第二节 车轴断裂失效分析124

一、车轴裂纹与冷切轴失效分析124

二、燃、切轴失效分析135

第三节 滚动轴承的失效分析137

一、车辆滚动轴承失效概况137

二、滚动轴承失效实例分析142

第四节 弹簧的失效分析143

一、车辆弹簧失效概况143

二、车辆弹簧失效实例分析146

第五节 车辆承载铸钢件的失效分析147

一、承载铸钢件失效概况147

二、疲劳试验中转8A侧架的断裂分析149

第六节 车辆焊接结构的失效分析153

一、概述153

二、C50敞车中梁裂损失效分析154

三、疲劳试验中焊按转向架的断裂分析156

第七节 制动梁断裂失效分析161

一、制动梁槽钢裂断分析161

二、弓形杆裂断分析163

三、防止制动梁裂断失效的措施164

第八章 车辆零件的磨损失效分析166

第一节 磨损失效的主要类型及其机理166

一、磨损的定义和分类166

二、磨损机理167

第二节 磨损失效分析的内容和方法176

一、磨损失效分析的步骤176

二、磨损失效分析的主要内容177

三、磨损失效分析的样品179

第三节 车辆圆销与衬套磨损失效分析181

一、概况181

二、原始资料182

三、实验室磨损试验及结果分析184

四、结论188

第九章 车体钢结构的腐蚀失效分析190

第一节 金属的腐蚀失效191

一、金属腐蚀失效的类型191

二、金属的化学腐蚀191

三、金属的电化学腐蚀192

四、车体钢结构的电化学腐蚀特征194

第二节 车体钢结构的腐蚀情况及其影响因素198

一、车体钢结构的腐蚀情况199

二、大气对漆膜损伤的影响200

三、风沙对漆膜损伤的影响201

四、运用条件对车体腐蚀的影响201

第三节 防止车体钢结构腐蚀的措施202

一、使用耐大气腐蚀钢（简称耐候钢）202

二、采用高性能的防腐涂料205

三、提高除锈质量208

四、钢结构的防腐蚀设计213

参考文献215