金屬材料的失效類型

  近(jin)年來(lai),隨著金屬(shu)材料(liao)越來(lai)越廣泛的運用于(yu)生(sheng)產生(sheng)活的各個領域,材料(liao)失效問題(ti)也日顯突出。材料(liao)失效主要是指機械構件由于(yu)尺寸、形狀(zhuang)或材料(liao)的組(zu)織與性能發生(sheng)變化(hua)而引起的機械構件不能完滿(man)地(di)完成預(yu)定的功能。歸納(na)起來(lai),大(da)致(zhi)可以分為(wei)三類:斷裂、磨損、腐蝕。

  1、斷裂

  根據斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)之前材料(liao)變形量(liang)的(de)大小(xiao),可以分為韌性(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)和脆(cui)性(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)。韌性(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)發生(sheng)之前會有明顯的(de)形變量(liang)及形變過程,脆(cui)性(xing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)則幾乎(hu)不(bu)存在形變量(liang),斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)過程極短,由(you)于其發生(sheng)具有突然性(xing)所以往往破壞性(xing)較大。

  在日常生產生活中,最為(wei)常見(jian)的(de)莫(mo)過(guo)于疲勞斷(duan)(duan)裂(lie)(lie),長時間的(de)應力(li)循環作用下,材(cai)料出現(xian)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie);其次,還有(you)一種常見(jian)于試驗室的(de)材(cai)料斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)失效模式,又稱靜載斷(duan)(duan)裂(lie)(lie),通常見(jian)到(dao)的(de)拉(la)伸斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)即(ji)屬于此種斷(duan)(duan)裂(lie)(lie),相(xiang)對于疲勞斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)而言,生產生活過(guo)程中出現(xian)的(de)幾(ji)率要小很多。

  2、磨損

  機件經常在高(gao)速、震動、超負荷等工況(kuang)下工作,機械之間由于表(biao)面摩擦導致材料(liao)磨損而最終導致材料(liao)失(shi)效。

  材料的(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)失效通常可以分(fen)為(wei)(wei)五類:磨(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)、黏(nian)著磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)、疲勞磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)、腐蝕(shi)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)和微動磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)。其(qi)中(zhong),磨(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)最(zui)為(wei)(wei)常見,機件運轉(zhuan)過程(cheng)中(zhong),由(you)于外界硬質顆粒介入或者接件本身凸(tu)起狀(zhuang)物引起的(de)磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)都是磨(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun),金屬(shu)材料表面脫(tuo)落物也屬(shu)于磨(mo)(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)(sun)(sun)(sun)范(fan)疇。

  磨(mo)損與摩(mo)擦(ca)相伴(ban)相生,生產(chan)中(zhong)通常采(cai)用以(yi)(yi)下措施:一是接觸面(mian)涂抹(mo)潤滑油,提高(gao)光(guang)潔程度;二是在不影響正常生產(chan)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下,用焊機將機件焊到一起(qi),減少機件的(de)(de)相對運動(dong)從而減少摩(mo)擦(ca),進(jin)而減少磨(mo)損;三是為減少摩(mo)擦(ca),可減少接觸面(mian)的(de)(de)面(mian)積(ji)以(yi)(yi)及較小所受載荷,以(yi)(yi)此減小摩(mo)擦(ca)力;此外,也可通過探索(suo)提高(gao)材料的(de)(de)屈服強度。

  3、腐蝕

  金屬(shu)材料的腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)由(you)于材料與周圍(wei)介質(zhi)相互接觸發生化(hua)學(xue)及(ji)電化(hua)學(xue)反應。金屬(shu)材料的腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)多種多樣,宏觀上分為(wei)(wei)全面(mian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),在日常(chang)(chang)各類(lei)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)事故中(zhong),基本以(yi)局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)最為(wei)(wei)常(chang)(chang)見,局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)又可分為(wei)(wei)應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、孔蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、縫隙腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等。