弹性变形失效
当应力或温度引起材料可恢复的弹性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时,就出现弹性变形失效。
塑性变形失效
当受载荷的材料产生不可恢复的塑性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时,就出现塑性变形失效。
韧性断裂失效
材料在断裂之前产生**的宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂失效。
脆性断裂失效
材料在断裂之前没有发生或很少发生宏观可见的塑性变形的断裂称为脆性断裂失效。
疲劳断裂失效
材料在交变载荷作用下,经过一定的周期后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。
腐蚀失效
腐蚀是材料表面与服役环境发生物理或化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)的反应,使材料发生损坏或变质的现象,材料发生的腐蚀使其不能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多种形式,有均匀遍及材料表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀,局部腐蚀又分为点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
磨损失效
当材料表现相互接触或材料表面与流体接触并作相对运动(http://www.maoyihang.com/sell/l_35/)时,由于物理和化学的作用,材料表面的形状、尺寸或质量发生变化的过程,称为磨损。由磨损而导致构件功能丧失,称为磨损失效。磨损有多种形式,其中常见粘着磨损、磨料磨损、冲击磨损、微动磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。
引起失效的常见缺陷
金属锻造及轧制件缺陷:
粗大的魏氏体组织
在热轧或停锻温度较高时,由于奥氏体晶粒粗大,,在随后冷却时的先析出物沿晶界析出,并以一定方向向晶粒内部生长,或平行排列,或成一定角度。这种形貌称为魏氏体组织。先析出物与钢的成分有关,亚共析钢为铁素体,过共析钢为渗碳体。魏氏体组织因其组织粗大而使材料脆性增加,强度下降。比较重要的工件不允许魏氏体组织存在。
网状碳化物及带状组织
对于工具(http://www.maoyihang.com/sell/l_5/)钢,锻造和轧制的目的不但是使毛坯成型,更重要的是使其内部的碳化物碎化和分布均匀。
钢材表层脱碳
钢加热时,金属表层的碳原子烧损,使金属表层碳成分低于内层,这种现场称为脱碳,降低碳量后的表面层叫做脱碳层。脱碳层的硬度、强度较低,受力时易开裂而成为裂源。大多数零件,特别是要求强度高、受弯曲力作用的零件,要避免脱碳层。因此锻、轧的钢件随后应安排去除脱碳层的切削加工。
折叠
折叠通常是由于材料表面在前一道锻、轧中所产生的尖角或耳子,在随后的锻、轧时压入金属本身而形成。钢材表面的折叠,可采用机械(http://www.maoyihang.com/sell/l_4/)加工的方法进行去除。
划痕
在生产、运输(http://www.maoyihang.com/sell/l_19/)等过程中,钢材表面受到机械刮伤形成的沟痕,称为划痕,也叫刮伤或擦伤。划痕缺陷的存在,能降低金属的强度;对薄钢板,除降低强度外,还会像切口一样地造成应力集中而导致断裂;尤其在压制时,它会成为裂纹或裂纹扩展的中心。对于压力容器来说,表面是不允许有严重的划痕存在的,否则会成为使用过程中发生事故的起点。
斑疤
金属锭及型材的表面由于处理不当,往往会造成粗糙不平的凹坑。这些凹坑是不深的, 一般只有2~3mm。因其形状不规则,且大小不一,故称这种粗糙不平的凹坑为结疤,也称为斑疤。
若结疤存在于板材上,尤其是主薄板上,则不仅能成为板材腐蚀的中心,在冲制时还会因此产生裂纹。此外,在制造弹簧等零件用的钢材上,是不允许存在结疤缺陷的。因为结疤容易造成应力集中,导致疲劳裂纹的产生,大大地影响弹簧的寿命和安全性。
表面裂纹
钢材表面出现的网状龟裂或缺口,是由于钢中硫高锰低引起热脆,或因铜含量过高、钢中非金属夹杂物过多所致。
分层
由于非金属夹杂、未焊合的内裂纹、残余缩孔、气孔等原因,使剪切后的钢材断面呈黑线或黑带,将钢材分离成两层或多层的现象,称为分层。