《材料失效分析》課程教學(xué)大綱（本科）

1、材料失效分析Failure Analysis課程代碼：07410089學(xué)分：1學(xué)時(shí)：16（其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：16實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí):0 ）先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬材料學(xué)、材料力學(xué)性能、材料組織控制原理適用專業(yè)：金屬材料專業(yè)、材料成型專業(yè)、復(fù)合材料專業(yè)教材：失效分析-基礎(chǔ)與應(yīng)用孫智等編著，機(jī)械工業(yè)出版社、2005年3月一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)失效分析是材料學(xué)各專業(yè)特別是金屬材料工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，主要介紹失效及失 效分析基本概念，失效分析基本步驟、分析思路及主要實(shí)驗(yàn)方法，介紹斷口分析和裂紋分析等失效 基本技能，各種失效形式的宏觀及微觀特征及分析方法，典型

2、失效案例分析等。學(xué)習(xí)本課程對金屬 材料工程專業(yè)，特別是國家特色專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)、參與經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提高學(xué)生分析問題和解決實(shí)際 問題的能力，科學(xué)研究具有實(shí)際指導(dǎo)意義。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1: 了解失效分析基本步驟和分析思路基礎(chǔ)上，能正確有效地應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和 方法。課程目標(biāo)2：掌握失效分析的基本技能，綜合地運(yùn)用已學(xué)過的基本專業(yè)理論和知識，準(zhǔn)確地 判斷機(jī)械零件失效的性質(zhì)和原因，并提出有效的改進(jìn)和預(yù)防措施、以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、促進(jìn)科技發(fā) 展。二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章失效及失效分析的概念（-）課程內(nèi)容（1）本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、目的、任務(wù)；（2）失效及失效分析的定義，失效分析的意義和重要性；

3、（3）機(jī)械產(chǎn)品失效的分類；（4）失效分析的工作內(nèi)容。（二）教學(xué)要求了解本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、任務(wù)；了解失效分析基本概念、意義和重要性；掌握本 課程的機(jī)械產(chǎn)品失效及失效的分類；了解失效分析的工作內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)重點(diǎn)是失效分析基本概念、意義和重要性.難點(diǎn)難點(diǎn)是機(jī)械產(chǎn)品失效及失效的分類第二章失效分析的基本程序和思路（-）課程內(nèi)容（1）失效分析的實(shí)施步驟和程序（2）失效分析常用分析思路。（二）教學(xué)要求了解失效分析的實(shí)施步驟和程序；掌握殘骸分析法、特性因素圖法、失效樹法等常用的分析思 路。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)重點(diǎn)是失效分析的實(shí)施步驟和程序.難點(diǎn)難點(diǎn)是殘骸分析法、特性因素圖法、失效樹

4、法等常用的分析思路第三章失效分析的主要方法和選擇（一）課程內(nèi)容（1）成分分析方法及其比較；（2）應(yīng)力分析方法及其比較；（3）材料結(jié)構(gòu)分析和組織分析方法及其比較；（4）無損檢測分析及其比較；（5）腐蝕磨損和環(huán)境分析方法及其比較。（二）教學(xué)要求了解各種成分分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)，材料成分與失效；了解應(yīng)力分析方法優(yōu)缺點(diǎn)，零件結(jié)構(gòu)、應(yīng) 力集中與失效；了解材料結(jié)構(gòu)和組織分析方法優(yōu)缺點(diǎn)及其分析項(xiàng)目，材料的組織與失效；了解無損 檢測分析方法優(yōu)缺點(diǎn)及其選用；了解有關(guān)腐蝕、磨損和環(huán)境介質(zhì)分析方法及其選用。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)重點(diǎn)是了解應(yīng)力分析方法優(yōu)缺點(diǎn)，零件結(jié)構(gòu)、應(yīng)力集中與失效.難點(diǎn)難點(diǎn)是材料結(jié)構(gòu)和組織分析方法優(yōu)缺

5、點(diǎn)及其分析項(xiàng)目，材料的組織與失效第四章失效分析的基本技能（一）課程內(nèi)容（1）斷口分析技術(shù)；（2）裂紋分析技術(shù)。（二）教學(xué)要求了解主斷口的確定、斷口的截取和保護(hù)等方法，掌握斷口宏觀分析的技術(shù)方法，如斷口分析的 依據(jù)、斷口類型與性質(zhì)的判斷，尋找斷裂源等；了解裂紋的分類，掌握主裂紋的判斷及裂紋宏觀和 微觀分析方法和內(nèi)容，如裂紋的起始位置、宏觀外形及其走向的分析方法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)重點(diǎn)是掌握斷口宏觀分析的技術(shù)方法.難點(diǎn)難點(diǎn)是主裂紋的判斷及裂紋宏觀和微觀分析方法第五章失效形式的判斷與分析（一）課程內(nèi)容（1）韌性斷裂的分析與判斷；（2）脆性斷裂的特征與判斷；（3）應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂的特征和判斷；（

6、4）疲勞斷裂的特征和判斷。（二）教學(xué)要求掌握韌性斷裂的宏、微觀特征和判斷，對造成韌性斷裂的載荷性質(zhì)的判斷；掌握脆性斷裂的宏、 微觀特征和判斷，對脆性斷裂起點(diǎn)及載荷性質(zhì)的判斷；掌握應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂的宏觀、微觀特征 和判斷及其比較；掌握疲勞斷裂的宏觀、微觀特征和判斷，疲勞源位置、載荷類型及其疲勞斷裂原 因的判斷；掌握低周疲勞、腐蝕疲勞、熱疲勞、微動疲勞等的特征和判斷。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)重點(diǎn)是韌性斷裂與脆性斷裂的判斷.難點(diǎn)難點(diǎn)是低周疲勞、腐蝕疲勞、熱疲勞、微動疲勞等的特征和判斷第六章失效案例分析三、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上

7、機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)Avfr Vy,.第一早22講授法目標(biāo)1, 2第二章33講授法目標(biāo)1, 2第三章33講授法目標(biāo)b 2第四章33講授法目標(biāo)1, 2第五章33講授法目標(biāo)1, 2第六章22案例法目標(biāo)1, 2合計(jì)1616四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課堂表現(xiàn)30%期末考試開卷考試70%五、參考書目及學(xué)習(xí)資料1、失效分析基礎(chǔ)鐘群鵬、田永江 編，機(jī)械工業(yè)出版社、1989年5月。2、機(jī)械零件失效分析劉瑞堂編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003年9月。3、金屬構(gòu)件失效分析廖景娛 主編 化學(xué)工業(yè)出版社2003,8o4、機(jī)械零件的失效分析陳南平，顧守仁，沈萬慈主編，清華大學(xué)出版社，1988。5、吳望周主編化工設(shè)備斷裂失效分析基礎(chǔ)東南大學(xué)出版社，1991.9。6、（美）查利