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金屬材料的失效類型 日期:2019.03.12

近年來,隨著金屬材料越來越廣泛的運用於生產生活的各個領域,材料失效問題也日顯突出。材料失效主要是指機械構件由於尺寸、形狀或材料的組織與性能發生變化而引起的機械構件不能完滿地完成預定的功能。歸納起來,大致可以分為三類:斷裂、磨損、腐蝕。

 

1、斷裂

 

根據斷裂之前材料變形量的大小,可以分為韌性斷裂和脆性斷裂。韌性斷裂發生之前會有明顯的形變量及形變過程,脆性斷裂則幾乎不存在形變量,斷裂過程極短,由於其發生具有突然性所以往往破壞性較大。

 

在日常生產生活中,最為常見的莫過於疲勞斷裂,長時間的應力循環作用下,材料出現斷裂;其次,還有一種常見於試驗室的材料斷裂失效模式,又稱靜載斷裂,通常見到的拉伸斷裂即屬於此種斷裂,相對於疲勞斷裂而言,生產生活過程中出現的幾率要小很多。

 

2、磨損

 

機件經常在高速、震動、超負荷等工況下工作,機械之間由於表麵摩擦導致材料磨損而最終導致材料失效。

 

材料的磨損失效通常可以分為五類:磨粒磨損、黏著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損。其中,磨粒磨損最為常見,機件運轉過程中,由於外界硬質顆粒介入或者接件本身凸起狀物引起的磨損都是磨粒磨損,金屬材料表麵脫落物也屬於磨粒磨損範疇。

 

磨損與摩擦相伴相生,生產中通常采用以下措施:一是接觸麵塗抹潤滑油,提高光潔程度;二是在不影響正常生產的情況下,用焊機將機件焊到一起,減少機件的相對運動從而減少摩擦,進而減少磨損;三是為減少摩擦,可減少接觸麵的麵積以及較小所受載荷,以此減小摩擦力;此外,也可通過探索提高材料的屈服強度。

            

3、腐蝕

 

金屬材料的腐蝕是由於材料與周圍介質相互接觸發生化學及電化學反應。金屬材料的腐蝕多種多樣,宏觀上分為全麵腐蝕和局部腐蝕,在日常各類腐蝕事故中,基本以局部腐蝕最為常見,局部腐蝕又可分為應力腐蝕、孔蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕等。

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