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文檔簡介

第二章汽車零部件的失效理論

本章重點:

了解汽車零件失效類型和原因熟悉磨損失效的形式和機理

掌握汽車零件磨損的因素及磨損規(guī)律

了解汽車零件的疲勞斷裂失效和汽車零件的腐蝕失效

熟悉汽車零件的變形失效形式和機理

掌握汽車零部件失效的綜合分析的方法第一節(jié)汽車零部件失效概述

產(chǎn)品失效﹕規(guī)定條件下、時間內(nèi),不能完成規(guī)定效能的現(xiàn)象,也稱為故障。

失效→不可修復產(chǎn)品;汽車零件的失效﹕汽車運行中,零部件逐漸喪失原有性能或所要求的性能,引起技術(shù)狀況變差,至不能履行規(guī)定功能。故障→可修復產(chǎn)品;汽車零部件使用中技術(shù)狀況的變化不可避免研究汽車零部件至總成的失效原因及規(guī)律,掌握汽車技術(shù)狀況的理論基礎(chǔ)的必要性﹕了解汽車零件惡化針對零件失效的原因采取措施能防止零件早期損壞控制汽車的技術(shù)狀況使其處規(guī)定水平第一節(jié)汽車零部件失效概述

汽車零部件的失效(故障)造成的各方面的損失﹕

用戶方面:影響客貨運任務、人身傷亡、損毀車輛、損毀車輛、用戶厭煩埋怨不愉快

社會方面:不良影響、公務用車政治影響、運輸企業(yè)服務信譽、經(jīng)濟損失、人身傷亡事故、交通堵塞等

汽車制造廠商方面:賠償用戶的損失、產(chǎn)品的市場信譽下降、工廠經(jīng)濟效益下降、生產(chǎn)效率下降第一節(jié)汽車零部件失效概述

汽車零件的主要失效形式

:過量變形表面損傷斷裂事故根據(jù)失效的原因、性質(zhì)、機理、程度、產(chǎn)生的速度、發(fā)生時間及失效產(chǎn)生的后果,可將失效進行不同的分類。第一節(jié)汽車零部件失效概述

分類原則故障名稱定義按失效原因誤用失效不按規(guī)定的條件使用產(chǎn)品而引起的失效本質(zhì)失效按規(guī)定的條件使用產(chǎn)品,由產(chǎn)品固有的弱點引起的失效獨立失效不是由其他產(chǎn)品失效引起的失效從屬失效由其他產(chǎn)品失效引起的失效按失效程度完全失效產(chǎn)品的性能超過某種界限,以致完全喪失規(guī)定功能的失效部分失效產(chǎn)品的性能超過某種界限,但沒有完全喪失規(guī)定功能的失效按失效可否預測突然失效通過事前檢測或監(jiān)控不能預測到的失效漸變失效通過事前或監(jiān)控可以檢測到的失效按失效發(fā)生速度突變失效部分發(fā)生完全失效退化失效漸變而部分發(fā)生失效間歇失效產(chǎn)品失效后,不經(jīng)修復而在限定的時間里,能自行恢復功能的失效按失效危害程度致命失效可能導致人或物的重大損失的失效嚴重失效可能導致復雜產(chǎn)品降低完成規(guī)定功能能力的產(chǎn)品組成單元的失效輕度失效不致引起復雜產(chǎn)品降低完成規(guī)定功能能力的產(chǎn)品組成單元的失效按失效特征值相關(guān)失效在解釋使用結(jié)果或計算可靠性特征量的數(shù)值時,必須計入的失效無關(guān)失效在解釋使用結(jié)果或計算可靠性特征量的數(shù)值時,不應計入的失效按產(chǎn)品工作期早期失效因設計、制造、材料等方面的缺陷,使產(chǎn)品在工作初期發(fā)生的失效偶然失效產(chǎn)品在使用中,由偶然因素發(fā)生的失效耗損失效由于老化、磨損、耗損、疲勞等原因,使產(chǎn)品發(fā)生的失效失效的分類及定義第一節(jié)汽車零部件失效概述

汽車零件的失效模式:所謂失效模式就是失效所表現(xiàn)的形式。分清失效模式是進行失效分析的基礎(chǔ),也是可靠性分析研究的基礎(chǔ)。在實際工程中,汽車及其零部件的失效模式并不是固定不變的,即同一種產(chǎn)品出現(xiàn)故障可以有不同的形式。汽車零件主要的失效模式:磨損

變形疲勞損壞

熱損壞和老化

腐蝕損壞氣缸“拉缸”、曲軸“抱軸”,齒輪軸承表面的麻點、凹坑曲軸的彎曲、扭曲,氣缸體、變速器殼體、驅(qū)動橋殼變形曲軸斷裂、齒輪輪齒折斷橡膠輪胎、塑料器件的老化濕式氣缸套外壁麻點、孔穴第一節(jié)汽車零部件失效概述

失效模式表現(xiàn)形式誘發(fā)因素損壞型失效模式裂痕、裂紋、破裂、斷裂、破碎、開裂、彎壞、扭壞、變形過大、塑性變形、卡死、烤蝕、點蝕、燒蝕、擊穿、蠕變、剝落、短路、開路、斷路、錯位、壓痕等應力沖擊、電沖擊、疲勞、磨損、材質(zhì)問題、腐蝕退化型失效模式老化、變色、變質(zhì)、表面保護層剝落、侵蝕、腐蝕、正常磨損、積碳、發(fā)卡等自然磨損、老化及環(huán)境誘發(fā)松脫型失效模式松礦、松動、脫落、脫焊等緊固件、焊接件出現(xiàn)問題失調(diào)型失效模式間隙不適、流量不當、壓力不當、電壓不符、電流偏值、行程失調(diào)、間隙過大或過小等油、氣、電及機械間隙調(diào)整不當阻漏型失效模式不暢、堵塞、氣阻、漏油、漏氣、漏風、漏電、漏雨、滲水、滲油等漏氣漏油裝置失效、密封件失效、氣候環(huán)境功能型失效功能失效、性能不穩(wěn)、性能下降、性能失效、啟動困難、干涉、卡滯、轉(zhuǎn)向過度、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向不回位、離合器分離不徹底、離合器分不開、制動跑偏、流動不暢、指示失靈、參數(shù)輸出不準、失調(diào)、抖動、漂移、接觸不良、公害超標、異響、過熱等有關(guān)部分調(diào)整不當、操作不當、局部變形、裝配問題、設計參數(shù)不合理、元器件質(zhì)量低劣等其他失效模式潤滑不良、駕駛室悶熱、尾氣排放超標、斷水、缺油、噪聲振動大使用、維護、保養(yǎng)不當,工作狀態(tài)失調(diào),傳感器失靈,各種原因泄露汽車常見失效模式及分類汽車零件的失效原因:

汽車零件的耗損使用條件對汽車零件技術(shù)狀況的影響

道路條件的影響

運行條件的影響

運輸條件的影響

氣候條件的影響:環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和風速第一節(jié)汽車零部件失效概述

維修水平的影響汽車零件的耗損第一節(jié)汽車零部件失效概述

在汽車技術(shù)狀況的變化過程中,盡管影響因素復雜,但汽車零件失效的主要原因仍然是汽車各機構(gòu)的組成元件(包括零件)之間在工作過程中相互作用,使機構(gòu)、總成、汽車的技術(shù)狀況發(fā)生惡化的結(jié)果。第一節(jié)汽車零部件失效概述

使用條件對汽車零件技術(shù)狀況的影響

(1)道路條件

道路狀況和斷面形狀等決定了汽車及總成的工況(載荷和速度、傳遞的轉(zhuǎn)矩、曲軸轉(zhuǎn)速、換擋次數(shù)以及道路不平所引起的動載荷),從而決定汽車零部件和機構(gòu)的磨損情況,影響汽車的工作能力。(2)運行條件主要指交通流量對汽車零件運行工況的影響。第一節(jié)汽車零部件失效概述

使用條件對汽車零件技術(shù)狀況的影響

(3)運輸條件城市公共汽車經(jīng)常處于頻繁起步、加速、減速、制動和停車為主的典型的非穩(wěn)定工況下工作。若曲軸轉(zhuǎn)速和潤滑系油壓不能與載荷協(xié)調(diào)一致地變化,惡化了配合副的潤滑條件,則零件的磨損較穩(wěn)定工況將大大加劇。第一節(jié)汽車零部件失效概述

使用條件對汽車零件技術(shù)狀況的影響

(4)氣候條件

主要包括兩方面:1)環(huán)境溫度的影響。2)環(huán)境濕度和風速的影響。(5)維修水平我國的大修發(fā)動機耐久性普遍較差,在其主要影響因素中,維修水平低、維修設備落后和維修質(zhì)量差的約占40%。因此,當務之急是提高維修人員素質(zhì)和水平。第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

1.汽車零件的摩擦:定義:兩物體相對運動,接觸表面間產(chǎn)生運動阻力的現(xiàn)象。摩擦的存在動力消耗增加零件接觸表面磨損采用潤滑油潤滑減輕磨損分類:干摩擦液體摩擦邊界摩擦混合摩擦摩擦表面無任何潤滑介質(zhì)隔開摩擦表面潤滑油完全隔開摩擦表面極薄的邊界膜隔開干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦混合存在實際工作狀態(tài)中,零件通常都是在混合摩擦狀態(tài)下工作的。2.汽車零件的磨損

定義:零件摩擦表面的金屬在相對運動過程中不斷損失有害:形狀尺寸表面性質(zhì)變化工作性能降低摩擦原理分類:粘著磨損疲勞磨損腐蝕磨損有益:磨合第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

磨料磨損磨料磨損:硬質(zhì)顆粒,零件疲勞剝落或塑性擠壓、擦痕距離和速度、相互作用力、硬度、顆粒大小效果好空氣濾清器、抗磨性能及硬度提高可粘著磨損:油膜被破壞、表面直接接觸粘著、一個零件表面的金屬轉(zhuǎn)移金屬表面負荷大、溫度高微觀不平吸引力增強油膜、氧化膜被破壞材料特性、表面粗糙度、潤滑油、運動速度、單位面積壓力摩擦副、合適表面粗糙度、潤滑劑保護膜第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

疲勞磨損:交變載荷作用下,零件表層疲勞剝落純滾動及滾動與滑動,如齒輪齒面,有非擴展性和擴展性疲勞磨損兩種

交變載荷反復作用金屬剝落非金屬夾雜物含量少、抗斷裂強度高、合理的金屬強化層、潤滑油粘度高、表面粗糙度底腐蝕磨損:外部介質(zhì)的作用,產(chǎn)生化學或電化學的反應化學腐蝕、電化學腐蝕磨損、微動磨損、穴蝕合金化法、振動次數(shù)和振幅減小、硬度提高、合適的配合副、潤滑、硫化、磷化處理或鍍層第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

a.汽車零件磨損的影響因素:

材料性質(zhì)的影響:成分、組織、結(jié)構(gòu)

加工質(zhì)量的影響:表面粗糙度及幾何形狀誤差

工作條件的影響:潤滑條件、滑動速度、單位壓力及工作溫度第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

3.影響汽車零件磨損的因素及磨損規(guī)律

b.汽車零件磨損規(guī)律汽車零件磨損特性曲線磨合期(oa段)正常工作期(ab段)極限磨合期(曲線b點以后)降低磨合期磨損量,減緩正常工作期的磨損,推遲極限磨損期的來臨,可延長零件的使用壽命(如右上圖中虛線所示)。零件磨損可分為三個階段第二節(jié)汽車零部件的磨損失效

第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效定義:在交變應力作用下,經(jīng)較長時間工作發(fā)生斷裂。特點:

(1)疲勞強度下破斷應力低于抗拉強度,低于屈服強度。

(2)塑性或脆性零件,在交變應力下,疲勞裂紋擴展到一定程度后發(fā)生突然破壞,且此過程無明顯的塑性變形。(3)宏觀斷口有其獨特的形貌,典型的有三區(qū)域:疲勞源、疲勞裂紋擴展區(qū)和瞬時斷裂區(qū)。第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效按斷裂性質(zhì)塑性、脆性、塑-脆性,塑性又分為纖維狀斷口與剪切斷口按斷裂路徑沿晶、穿晶、混晶按斷裂機理解理、韌窩、準解理、滑移分離、疲勞、環(huán)境、蠕變、沿晶按應力狀態(tài)靜載、動載,靜載分為拉伸、剪切和扭轉(zhuǎn)斷裂;動載分為沖擊和疲勞斷裂按斷裂環(huán)境低溫、室溫、高溫、腐蝕、氫脆疲勞斷裂失效的分類列表

1.疲勞斷裂失效的分類第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效據(jù)零件的特點及破壞時總的應力循環(huán)次數(shù)疲勞失效的分類汽車零件一般多為低應力高周疲勞斷裂。2.疲勞斷裂失效機理金屬零件疲勞斷裂過程:滑移

裂紋成核

微裂紋擴展

宏觀裂紋擴展

斷裂

第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效a.疲勞裂紋的萌生金屬零件表面產(chǎn)生的不均勻滑移金屬內(nèi)的非金屬夾雜物和應力集中b.疲勞裂紋的擴展沿晶階段穿晶階段

疲勞裂紋擴展的兩個階段Ⅰ-第一階段擴展;Ⅱ-第二階段擴展;Ⅲ-最終斷裂疲勞裂紋核心的策源地第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效3.疲勞斷口宏觀形貌特征

疲勞裂紋宏觀斷口示意圖1-前沿線;2-裂紋策源地;3-裂紋擴展區(qū);4-最后斷裂區(qū)典型宏觀疲勞斷口一般分為三個區(qū)域:

疲勞源區(qū)或稱疲勞核心區(qū)

疲勞源可不止一個,疲勞線密度越大表示起源越早

疲勞破壞的起始點,多表面,也可在內(nèi)部

第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效疲勞裂紋擴展區(qū)瞬時斷裂區(qū)疲勞斷口最重要的區(qū)域光亮平滑存在疲勞弧線

此區(qū)域大,表示材料臨界裂紋尺寸大,有足夠的斷裂韌性

疲勞裂紋擴展到臨界尺寸,真實應力超過材料強度,零件瞬時斷裂的區(qū)域

高強度材料的疲勞擴展區(qū)小,而瞬時斷裂區(qū)大,塑性材料則相反第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效載荷的類型、應力集中和名義應力的大小對疲勞斷口宏觀形態(tài)的影響如下表。疲勞擴展區(qū)與瞬時斷裂區(qū)所占面積的大小與材料性質(zhì)及所受應力水平有關(guān)。疲勞斷裂因載荷類型不同,其斷口形態(tài)也不一樣。第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效

各種類型疲勞斷口宏觀特征載荷類型低名義應力高名義應力

小應力集中.大應力集中小應力集中.大應力集中拉伸或單向彎曲雙向彎曲旋轉(zhuǎn)彎曲4.提高汽車零件抗疲勞斷裂的方法

強化表面控制不均勻滑移細化材料晶粒熱處理避免應力集中夾雜物尺寸小表面完整性止裂孔法

擴孔清除法刮磨修理法

疲勞裂紋不擴展(穩(wěn)定)的最高應力強度因子幅延緩疲勞裂紋萌生時間降低疲勞裂紋擴展的速率提高疲勞裂紋門檻值△k長度第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效提高純潔度

第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效定義:零件受周圍介質(zhì)作用而引起的損壞。按金屬與介質(zhì)的作用性質(zhì)

按腐蝕破壞形式

1.腐蝕失效的類型及特點

化學腐蝕:金屬表面與介質(zhì)發(fā)生化學作用引起,特點是腐蝕過程中無電流的產(chǎn)生。

電化學腐蝕:兩個不同的金屬在一個導電溶液中形成電極,產(chǎn)生電化學反應,使充當陽極的金屬被腐蝕,特點是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。

均勻腐蝕:金屬的腐蝕作用均勻的發(fā)生在整個金屬表面上。

局部腐蝕:金屬的腐蝕作用僅局限在一定的區(qū)域內(nèi)。第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效2.腐蝕失效機理

化學腐蝕失效機理化學腐蝕失效:金屬零件與介質(zhì)直接發(fā)生化學作用而產(chǎn)生的腐蝕,特點為無電流產(chǎn)生。此時金屬表面形成一層腐蝕產(chǎn)物膜。

例:4Fe+3O2→2Fe2O3;3Fe+2O2→Fe3O4

電化學腐蝕失效機理金屬表面與介質(zhì)之間的電化學作而引起的。在導電溶液里,充當陽極的金屬不斷被腐蝕,金屬不斷遭到腐蝕的同時還有電流產(chǎn)生。如:Fe-2e→Fe2+

陽極反應

2H+2e→H2↑陰極反應異類電極電池濃差腐蝕電池微電池析氫腐蝕燃氣腐蝕

其他腐蝕失效機理正確選用金屬材料并合理設計金屬結(jié)構(gòu)3.防止金屬腐蝕的措施:添加緩蝕劑去除介質(zhì)中有害成分隔離有害介質(zhì)以及電化學保護法鍍鉻、鍍錫,油漆、塑料,藍色層氧化膜、磷化膜等第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效第五節(jié)汽車零件的變形失效定義:零件在使用過程中,由于承載或內(nèi)部應力的作用,使零件的尺寸和形狀改變的現(xiàn)象。曲軸的變形影響氣缸活塞組在氣缸中的正確位置離合器摩擦片撓曲過大造成離合器分離不徹底變速器中間軸與主軸彎曲過大破壞齒輪副的正常嚙合零件變形失效

彈性變形失效塑性變形失效蠕變變形失效零件在外力作用下發(fā)生彈性撓曲,撓度超過許用值,破壞零件間相對位置精度零件的工作應力超過材料屈服強度產(chǎn)生塑性變形導致的失效產(chǎn)生的蠕變(材料在一定應力或載荷作用下,隨時間變形不斷增加)變形量或蠕變速度超過金屬材料蠕變極限第五節(jié)汽車零件的變形失效1.零件變形失效的類型及變形機理

2.零件變形失效的影響因素殘余內(nèi)應力:熱應力、相變應力、機加工應力、熱處理淬火應力外載荷工作溫度第五節(jié)汽車零件的變形失效修理、裝配精度第五節(jié)汽車零件的變形失效內(nèi)應力是指零件內(nèi)部存在的、與載荷無關(guān)的內(nèi)應力。殘余內(nèi)應力主要有熱應力、相變應力、機加工應力及熱處理淬火應力。采用自然時效和人工時效可以使內(nèi)應力松弛。零件具體結(jié)構(gòu)決定的、使零件工作時承受不均衡的外載荷會造成零件局部過載、變形;使用不當造成過大的附加載荷或安裝不當造成附加應力,都會使零件變形。第五節(jié)汽車零件的變形失效

工作溫度升高,金屬彈性極限降低、內(nèi)應力松弛加快,會使零件屈服強度降低,零件易產(chǎn)生變形,如缸體的變形。修理過程定位基準選擇不當或基準變形過大,必然不能保證機加工后的形狀和位置精度;修理時操作不當會引起零件變形,如螺栓擰緊力矩不均勻及擰緊順序錯誤等;修理作用如堆焊、焊接、壓力加工等工藝都會產(chǎn)生新的內(nèi)應力和變形。第二章汽車零部件的失效理論

本章重點:

了解汽車零件失效類型和原因熟悉磨損失效的形式和機理

掌握汽車零件磨損的因素及磨損規(guī)律

了解汽車零件的疲勞斷裂失效和汽車零件的腐蝕失效

熟悉汽車零件的變形失效形式和機理

掌握汽車零部件失效的綜合分析的方法第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效定義:在交變應力作用下,經(jīng)較長時間工作發(fā)生斷裂。特點:

(1)疲勞強度下破斷應力低于抗拉強度,低于屈服強度。

(2)塑性或脆性零件,在交變應力下,疲勞裂紋擴展到一定程度后發(fā)生突然破壞,且此過程無明顯的塑性變形。(3)宏觀斷口有其獨特的形貌,典型的有三區(qū)域:疲勞源、疲勞裂紋擴展區(qū)和瞬時斷裂區(qū)。第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效第三階段:曲線繼續(xù)上升直到最大的工程應力,然后下降,直到試件發(fā)生斷裂。該曲線分為三階段:第一階段:應力很小時,是彈性變形階段,此時應力與應變成正比。第二階段:是一段光滑的曲線,對應于材料的均勻塑性變形過程。第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效按斷裂性質(zhì)塑性、脆性、塑-脆性,塑性又分為纖維狀斷口與剪切斷口按斷裂路徑沿晶、穿晶、混晶按斷裂機理解理、韌窩、準解理、滑移分離、疲勞、環(huán)境、蠕變、沿晶按應力狀態(tài)靜載、動載,靜載分為拉伸、剪切和扭轉(zhuǎn)斷裂;動載分為沖擊和疲勞斷裂按斷裂環(huán)境低溫、室溫、高溫、腐蝕、氫脆疲勞斷裂失效的分類列表

1.疲勞斷裂失效的分類第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效據(jù)零件的特點及破壞時總的應力循環(huán)次數(shù)疲勞失效的分類汽車零件一般多為低應力高周疲勞斷裂。2.疲勞斷裂失效機理金屬零件疲勞斷裂過程:滑移

裂紋成核

微裂紋擴展

宏觀裂紋擴展

斷裂

第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效3.疲勞裂紋的萌生金屬零件表面產(chǎn)生的不均勻滑移金屬內(nèi)的非金屬夾雜物和應力集中疲勞裂紋核心的策源地第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效滑移應力的增加局部損傷累積以及空穴集聚相對滑移線滑移帶表面出現(xiàn)擠出帶和擠入槽=疲勞裂紋策源地4.疲勞裂紋的擴展沿晶階段穿晶階段

疲勞裂紋擴展的兩個階段Ⅰ-第一階段擴展;Ⅱ-第二階段擴展;Ⅲ-最終斷裂第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效5.疲勞斷口宏觀形貌特征

疲勞裂紋宏觀斷口示意圖1-前沿線;2-裂紋策源地;3-裂紋擴展區(qū);4-最后斷裂區(qū)典型宏觀疲勞斷口一般分為三個區(qū)域:

疲勞源區(qū)或稱疲勞核心區(qū)

疲勞源可不止一個,疲勞線密度越大表示起源越早

疲勞破壞的起始點,多表面,也可在內(nèi)部

第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效疲勞裂紋擴展區(qū)瞬時斷裂區(qū)疲勞斷口最重要的區(qū)域光亮平滑存在疲勞弧線

此區(qū)域大,表示材料臨界裂紋尺寸大,有足夠的斷裂韌性

疲勞裂紋擴展到臨界尺寸,真實應力超過材料強度,零件瞬時斷裂的區(qū)域

高強度材料的疲勞擴展區(qū)小,而瞬時斷裂區(qū)大,塑性材料則相反第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效載荷的類型、應力集中和名義應力的大小對疲勞斷口宏觀形態(tài)的影響如下表。疲勞擴展區(qū)與瞬時斷裂區(qū)所占面積的大小與材料性質(zhì)及所受應力水平有關(guān)。疲勞斷裂因載荷類型不同,其斷口形態(tài)也不一樣。第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效

各種類型疲勞斷口宏觀特征載荷類型低名義應力高名義應力

小應力集中.大應力集中小應力集中.大應力集中拉伸或單向彎曲雙向彎曲旋轉(zhuǎn)彎曲6.提高汽車零件抗疲勞斷裂的方法

強化表面控制不均勻滑移細化材料晶粒熱處理避免應力集中夾雜物尺寸小表面完整性止裂孔法

擴孔清除法刮磨修理法

疲勞裂紋不擴展(穩(wěn)定)的最高應力強度因子幅延緩疲勞裂紋萌生時間降低疲勞裂紋擴展的速率提高疲勞裂紋門檻值△k長度第三節(jié)汽車零件的疲勞斷裂失效提高純潔度

第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效定義:零件受周圍介質(zhì)作用而引起的損壞。按金屬與介質(zhì)的作用性質(zhì)

按腐蝕破壞形式

1.腐蝕失效的類型及特點

化學腐蝕:金屬表面與介質(zhì)發(fā)生化學作用引起,特點是腐蝕過程中無電流的產(chǎn)生。

電化學腐蝕:兩個不同的金屬在一個導電溶液中形成電極,產(chǎn)生電化學反應,使充當陽極的金屬被腐蝕,特點是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。

均勻腐蝕:金屬的腐蝕作用均勻的發(fā)生在整個金屬表面上。

局部腐蝕:金屬的腐蝕作用僅局限在一定的區(qū)域內(nèi)。第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效第四節(jié)汽車零件的腐蝕失效2.腐蝕失效機理

化學腐蝕失效機理化學腐蝕失效:金屬零件與介質(zhì)直接發(fā)生化學作用而產(chǎn)生的腐蝕,特點為無電流產(chǎn)生。此時金屬表面形成一層腐蝕產(chǎn)物膜。

例:4Fe+3O2→2Fe2O3;3Fe+2O2→Fe3O4

電化學腐蝕失效機理金屬表面與介質(zhì)之間的電化學作而引起的。在導電溶液里,充當陽極的金屬不斷被腐蝕,金屬不斷遭到腐蝕的同時還有電流產(chǎn)生。如:Fe-2e→Fe2+

陽極反應

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