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幾種常見的金屬材料失效模式

發(fā)布日期:2020-11-11瀏覽次數(shù):

前言

近年來,隨著金屬材料越來越廣泛的運用于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域,材料失效問題也日顯突出。材料失效主要是指機械構(gòu)件由于尺寸、形狀或材料的組織與性能發(fā)生變化而引起的機械構(gòu)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。

| 斷裂

根據(jù)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(fā)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,由于其發(fā)生具有突然性所以往往破壞性較大。
在日常生產(chǎn)生活中,最為常見的莫過于疲勞斷裂,長時間的應力循環(huán)作用下,材料出現(xiàn)斷裂;其次,還有一種常見于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于此種斷裂,相對于疲勞斷裂而言,生產(chǎn)生活過程中出現(xiàn)的幾率要小很多。


| 磨損

機件經(jīng)常在高速、震動、超負荷等工況下工作,機械之間由于表面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??梢苑譃槲孱悾耗チDp、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(zhuǎn)過程中,由于外界硬質(zhì)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,金屬材料表面脫落物也屬于磨粒磨損范疇。
磨損與摩擦相伴相生,生產(chǎn)中通常采用以下措施:一是接觸面涂抹潤滑油,提高光潔程度;二是在不影響正常生產(chǎn)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,可減少接觸面的面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。


| 腐蝕

金屬材料的腐蝕是由于材料與周圍介質(zhì)相互接觸發(fā)生化學及電化學反應。金屬材料的腐蝕多種多樣,宏觀上分為全面腐蝕和局部腐蝕,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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