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金属材料使用过程中产生的缺陷及处理方法

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:引起缺陷和导致失效的使用条件:1.腐蚀金属材料与周围环境发生化学和物理等作用而引起的变质和破坏。表10.1-2 金属腐蚀的主要类型2.疲劳在循环(交变)载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程,主要有:腐蚀疲劳由金属的交变应力和腐蚀联合作用所产生的破坏,一般指空气以外的腐蚀环境中的疲劳行为。

金属材料使用过程中产生的缺陷及处理方法

引起缺陷和导致失效的使用条件:

1.腐蚀

金属材料与周围环境发生化学物理等作用而引起的变质和破坏。腐蚀时,在金属的界面上发生化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态,这会显著降低金属材料的力学性能、破坏构件的几何形状、增加转动件间的磨损、恶化电学和光学等性能,缩短设备使用寿命,甚至发生灾难性事故。

表10.1-2所示为金属腐蚀的主要类型。

表10.1-2 金属腐蚀的主要类型

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2.疲劳

在循环(交变)载荷作用下发生损伤乃至断裂的过程,主要有:

(1)腐蚀疲劳由金属的交变应力和腐蚀联合作用所产生的破坏,一般指空气以外的腐蚀环境中的疲劳行为。

(2)接触疲劳齿轮、轴承、钢轨等工件表面在反复接触应力作用下,产生麻点或表面剥落。

(3)热疲劳结构在交替加热和冷却过程中,因自由膨胀和收缩受到部分和完全约束引起热应力,在热应力反复作用下逐渐发生局部损伤产生裂纹,导致断裂。按约束来自内部或外部,热疲劳分为热应力疲劳和热机械疲劳两类。

(4)微动疲劳接触表面间因小幅度相对切向振动产生裂纹,并在交变应力下扩张导致断裂。(www.xing528.com)

3.蠕变

见本章的1.4.6节。

4.磨损

(1)高温磨损在摩擦过程中,由于高温导致软化、熔化或蒸发,使材料从表面去除,也称热磨损。

(2)摩擦磨损两个相对运动的物体,其公共接触面积上表面速度的大小及(或)方向相同时产生的切向阻力和材料流失称为滚动摩擦磨损,方向不同时称为滑动摩擦磨损。

(3)疲劳磨损循环交变应力引起疲劳使材料从表面脱落。

(4)粘着磨损材料接触的表面做相对运动时,由于产生固相焊合作用,使物质从一个表面迁移到另一表面。

5.脆性断裂

(1)镉脆金属零件在一定的温度和应力下,与镉接触产生的脆变。钛合金和高强度低合金钢对镉脆敏感,钛合金禁止与镀镉件接触。镉脆断裂断口和裂纹区有镉的痕迹。

(2)氢脆零部件在使用过程中或处于高压氢气氛中,因吸氢而变脆进而引起断裂。

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