简介：物理冶金技术是失效分析的主要手段之一,在失效性质确定、失效模式判别及失效原因分析中发挥了重要作用。本研究综述了光学金相、扫描电子显微术（SEM）、透射电子显微术（TEM）等几种常用的组织形貌观察技术,并比较其特点及其在失效分析中的应用范围;以X射线衍射（XRD）和电子衍射（ED）技术为代表,介绍了结构分析技术在残余应力分析及迹线分析中的应用;以电子探针微束分析（EMPA）技术为代表,介绍了在微区成分表征技术在元素偏析的应用;并对物理冶金技术的发展方向进行展望。

简介：基于有限元软件ABAQUS和三维裂纹扩展分析软件Franc3D,对涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展进行研究分析。首先,对平板试样表面裂纹进行裂纹扩展模拟计算研究,对比手册中Gross/Brown理论模型验证裂纹扩展应力强度因子数值模拟的准确性;其次,针对涡扇发动机涡轮盘结构,对轮盘不同外缘等效应力、转速情况的应力强度因子以及考虑初始缺陷的三维疲劳裂纹扩展寿命进行计算;最后,讨论发动机载荷差异对应力强度因子和裂纹扩展寿命影响规律。结果表明：在相同裂纹长度时,应力强度因子随着轮盘外缘等效应力和转速增加而增大,载荷越大疲劳寿命则越短,且裂纹越长,影响越大。为工程上三维裂纹扩展计算以及寿命评估提供参考。

简介：由于存在多种可能的失效模式及多个可能的失效部位，齿轮可靠性问题是一个系统可靠性问题。在齿轮的失效概率与可靠性分析中，需将其作为一个串联系统对待。同样重要的是，由于各齿根（弯曲应力最大部位）及齿面（接触应力最大部位）分别处于相同的载荷环境之下，且弯曲应力与接触应力也存在内在的联系，各薄弱部位（各齿的齿根和齿面）的失效不是完全独立的，不能做“各齿、各失效模式是相互独立的”这样的假设，这使得传统的系统可靠性模型不再适用。本文以齿轮失效分析为背景，采用次序统计量建立了齿轮的失效概率计算模型。

简介：利用扫描电镜、能谱、离子色谱、金相显微镜对失效空调连接管进行检测,确认连接管中TP2铜管泄漏失效为典型的蚁巢腐蚀,模拟加速实验表明：保温管、铜＋保温管置入80mL去离子水、90℃条件下,保温管（发泡塑料）产生了羧酸根,铜的加入,加速了羧酸根的形成。利用发泡塑料,成功复现出蚁巢腐蚀。此类蚁巢腐蚀与常见的蚁巢腐蚀有所差异,腐蚀媒介（羧酸）不是由油脂类提供,而是常规情况下性质稳定的发泡塑料产生,可为以后的产品设计提供一定的借鉴。

简介：通过力学性能检测、外观及痕迹分析、断口分析及金相检验等方法对某航空发动机试车后涡轮叶片的开裂箍段进行分析。结果表明：箍段材料性能指标正常，晶粒度满足使用要求，箍段开裂与材质、工作环境无关；进一步进行室温故障模拟试验，发现在大应力条件下，箍段的断口形态与失效箍段一致，均呈现沿晶断裂特征；表明箍段失效是装配不当引起的异常应力导致的过载开裂，GH4049合金的材料特性决定了其在室温下过载断口呈现沿晶断裂特征。

简介：由1Cr11Ni2W2MoV马氏体热强不锈钢经电子束焊接的发动机带管路液压作动筒，在焊后打压时或工厂试车后多次出现漏油故障。为了研究其失效机理，采用宏观检查、金相分析、断口观察、硬度测试等方法对作动筒材料、焊接工艺、焊接质量进行研究，并开展了相关试验。结果表明：作动筒焊缝裂纹是由于电子束焊设备出现了不稳定现象引起的；改用其他设备焊接裂纹不再产生。

简介：油泵进行可靠性强化振动试验时发现一个螺钉提前断裂。通过宏微观观察和组织、硬度检测手段，对该螺钉的断裂性质和断裂原因进行了分析。结果表明：螺钉为疲劳断裂，主要是由螺帽与螺孔周围的不良接触导致。为进一步分析不良接触现象对螺钉应力分布的影响，进行了有限元分析，计算结果表明：局部集中力能够明显改变螺钉应力分布状态，显著增加了与局部集中力同侧的螺纹底部的最大应力水平。综合分析后可知，不良接触现象中焊点与螺帽之间的不良接触是螺钉断裂的主要原因。

简介：针对航空发动机尾喷管弹性片多次出现裂纹故障,利用视频显微镜、扫描电镜等设备,通过对弹性片进行外观检查、断口分析、能谱分析、金相检查以及流场和应力分析等方法,确定弹性片裂纹性质和产生原因。结果表明:故障弹性片裂纹性质为多源疲劳,起源于弹性片薄板间的焊缝位置;飞机垂直尾翼处流场异常,造成气动载荷较大,是弹性片产生裂纹的主要原因;同时,弹性片选用0.5mm厚的TC2薄板强度储备不足,焊缝位置存在未焊合缺陷,形成较大的应力集中,降低了弹性片的抗疲劳性能,促进了疲劳裂纹的萌生。提出相应的改进建议,避免类似故障的发生。

简介：某工程机械用销轴的制备工艺为调质处理＋表面镀硬铬，其工作时需承受较高的载荷及一定的冲击，实际使用中约300h发生了磨损失效。通过金相观察、硬度测试、扫描电镜表面形貌分析及能谱成分分析等检测方法对失效销轴的磨损原因进行分析。结果表明，该销轴磨损失效的主要原因是其表面镀铬层与基体的硬度差异较大，在高应力与冲击荷载的作用下，镀铬层发生了脆性剥落。可选用表面淬火、表面渗碳等工艺代替表面镀硬铬，提高销轴表面硬度的同时消除其径向性能的突变，提升销轴的使用寿命。

简介：针对高超声速飞行器热力环境引起的壁板振动疲劳问题，旨在研究温度变化对壁板结构振动特性及疲劳寿命的影响。首先分析壁板三维瞬态耦合传热和热应力，获得壁板的温度场和应力场；然后依次探讨温度场、应力场及其耦合效应对壁板振动模态与疲劳寿命的影响。分析过程中，考虑温度变化造成弹性模量减小对壁板刚度的影响，引入由热环境引致的附加热应力刚度矩阵以及附加热变形刚度矩阵。结果显示：温度变化引起的材料力学性能退化使壁板结构各阶次模态频率随之下降，温度梯度对振动模态的影响明显，热力耦合效应使壁板的振动疲劳寿命缩短。

简介：阐述了失效分析与表面工程和再制造工程的关系，指出失效分析是表面工程和再制造工程技术优化和工程实施的重要前提和基础；表面工程和再制造工程是实现失效预防的重要措施，是使表面分析技术实现生产力转化的重要途径。结合工程实例说明了失效分析在表面工程和再制造工程中的应用。同时指出，失效分析与表面工程和再制造工程相互促进，共同发展。

简介：作者根据溴化环氧树脂的化学结构和实验结果并参照有关文献的结论认为：PCB中的溴化环氧树脂结构在热解过程中发生键断裂以及环化重整反应。环氧树脂中非溴化树脂结构在热解过程中发生O-CH2、C-C、C-N键断裂，从而生成苯酚和芳香朋旨肪醚，环氧树脂溴化部分的热分解中产生1，2-溴苯酚，

简介：9310钢制尾桨轴模拟件电子束焊试验件进行疲劳试验时,偏向尾桨轴模拟件一侧出现裂纹。采用磁粉检测、断口分析、金相组织分析、显微硬度测试和材料化学成分分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明：尾桨轴模拟件裂纹性质为疲劳开裂,裂纹源起始于电子束焊环缝起焊收尾搭接处的气孔缺陷处;改善电子束焊的工艺设计,加强工艺控制可有效预防焊缝气孔的产生,同时合理运用X射线、超声等无损检测技术手段,并加强对焊缝处的无损检测可提高焊接结构的可靠性。

简介：以某型发动机上的不锈钢导管高温钎焊管接头断裂故障为例,从失效导管钎焊接头的外部形态、金相组织以及工艺方法等方面进行了试验研究,以提高不锈钢导管高温钎焊质量。结果表明：导管高温钎焊接头的断裂性质为疲劳断裂,引起疲劳断裂的主要原因是溶蚀缺陷导致的沿晶开裂和装配应力。通过焊前清理、钎料的更换、钎焊方法的改变、增加焊接工装及控制装配应力等几个方面,对不锈钢导管钎焊接头进行工艺改进及质量控制,有效避免了不锈钢导管高温钎焊管接头断裂故障的发生。

简介：本文简要介绍了汽车发动机曲轴常见的失效形式，分析了各种失效形式可能的原因。指出汽车发动机曲轴在其设计、制造、使用中的任何一个环节的不当，都可能会造成其失效，汽车发动机曲轴的失效原因，涉及到从材料、加工、结构、受力、服役环境到相关零件分析的多个过程，并给出一些典型工程失效分析案例。提出了相应的预防改进措施。

简介：为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。

简介：针对20Mn2结构钢圆环链拉伸试验时出现脆性断口的现象，经断口宏微观观察、金相分析后，认为圆环链的断裂性质为沿晶脆性断裂。分析认为，出现沿晶脆断是由于回火温度过高，且圆环链加工现场受场地限制，热处理后的成品链堆放在一起，造成内部圆环链冷却速率较慢，致使Si、Mn、P等元素在奥氏体晶界偏聚富集，形成高温回火脆性。利用合金结构钢高温回火脆性的可逆性，该批圆环链经670℃保温1h重新回火后，用油快速冷却，消除了高温回火脆性，经检验完全合格。

简介：2013年，重点钢企和其他钢企合计使用的废钢在8000万吨左右，全年进口废钢约为450万吨（含重点钢企60万吨）。从宏观上看：国内炼钢废钢使用量低于2012年度8400万吨的消耗水平，废钢使用量再次趋下降。

简介：基于铝电解槽熔体内氧化铝溶解过程动力学机理,提出了综合的传热传质控制模型,以描述未结块和结块氧化铝颗粒的溶解过程。基于相关商业软件和自定义算法,并结合颗粒收缩核模型,采用合适的差分求解方法,对氧化铝颗粒溶解速率、溶解时间和溶解质量进行计算,探讨若干对流和热条件参数对氧化铝溶解过程的影响。结果表明：降低氧化铝浓度和增大氧化铝扩散速率可以增大未结块颗粒溶解速率,减少未结块颗粒溶解时间;提高电解质过热度和氧化铝预热温度可以增大结块颗粒溶解速率,减少结块颗粒溶解时间。对某300kA铝电解槽内氧化铝溶解过程进行计算分析,得到的氧化铝溶解质量比例曲线数据与文献结果比较接近;氧化铝溶解过程主要分为两个阶段：未结块颗粒的快速溶解和结块颗粒的缓慢溶解,溶解时间数量级大小分别大约为10和100s;结块颗粒是影响整个氧化铝溶解过程的最主要因素。

简介：静强度可靠性分析的任务是评价给定服役条件和设计参数的结构的可靠性水平及安全系数。将静强度可靠性分析方法应用到高速列车受电弓V500设计中,利用有限元软件,分析高速列车在多种工况下,V500受电弓各机械部件的危险截面的应力的概率特性,计算V500受电弓的可靠度及考虑可靠度的安全系数,服务于评价结构的＂先天＂设计质量,为V500受电弓的改进设计或制造提供依据。