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第一篇 失效分析基础3

第一章 金属材料失效分析3

第一节 失效分析概念3

第二节 失效分析思路与准则8

第三节 机械设备的特殊性10

第四节 机械设备的失效11

第二章 金属材料失效形式与特征13

第一节 失效形式13

第二节 断口特征14

第三节 断口的综合分析20

第三章 机械设备用钢的组织与特殊相22

第一节 常见组织特征22

第二节 常见相与机械设备用钢特殊相24

第三节 常用钢的组织30

第四章 高温长期用钢组织与不完全正火组织33

第一节 高温长期用钢组织特征33

第二节 耐热钢不完全正火组织33

第三节 低合金耐热钢中B—M组织42

第四节 焊缝热影响区Ac1～Ac3区段钢对实用性的影响50

第五章 高温性能51

第一节 蠕变51

第二节 持久强度51

第三节 松弛55

第四节 持久塑性55

第五节 组织稳定性56

第六节 时效60

第七节 聚合再结晶62

第八节 热脆性62

第六章 慢性组织损伤64

第一节 球化64

第二节 石墨化70

第三节 蠕变孔洞74

第七章 亚共析钢中魏氏组织77

第一节 魏氏组织定义及产生77

第二节 标准与检验77

第三节 魏氏组织对钢性能的影响78

第四节 评析魏氏组织84

第八章 耐热钢的晶粒度87

第一节 低合金耐热钢的混晶87

第二节 低合金耐热钢晶粒度不均匀原因88

第三节 晶粒度级差对低合金耐热钢组织稳定性的影响92

第四节 混晶对低合金耐热钢持久强度的影响92

第五节 低合金耐热钢热轧管晶粒度与混晶94

第六节 混晶对松弛性能的影响95

第七节 评析混晶96

第八节 如何对待低合金耐热钢的混晶组织98

第九节 细晶粒奥氏体耐热钢99

第十节 细晶粒马氏体耐热钢99

第九章 热强钢超温组织特征101

第一节 碳钢和高合金钢超温组织与性能101

第二节 低合金耐热钢超温组织与性能108

第十章 钢材缺陷126

第一节 型材缺陷126

第二节 连铸坯缺陷146

第三节 铸件缺陷146

第四节 锻件缺陷146

第五节 加工缺陷146

第十一章 焊缝与焊接缺陷147

第一节 焊缝147

第二节 焊缝组织结构149

第三节 焊缝热影响区153

第四节 焊接缺陷及其预防156

第十二章 异常焊接的质量168

第一节 焊接缺陷特例168

第二节 9％Cr钢焊接特征172

第三节 奥氏体钢焊接金相174

第四节 异种钢焊接接头的失效177

第十三章 腐蚀179

第一节 腐蚀形态179

第二节 腐蚀类型180

第三节 蒸汽动力设备的典型腐蚀199

第四节 腐蚀损坏之例200

第五节 从钢表面取下腐蚀产物的方法201

第十四 部件损坏的基本因素203

第一节 运行因素203

第二节 工艺因素204

第三节 腐蚀209

第四节 影响安全运行的其他因素209

第二篇 材质测试技术215

第一章 金相技术215

第一节 金相检验215

第二节 对比法216

第三节 定量法217

第四节 参数法与关系式法224

第五节 显微组织的显示224

第六节 非金属夹杂物鉴定227

第七节 σ相检验230

第二章 失效分析用近代仪器232

第一节 显微硬度232

第二节 X射线衍射技术232

第三节 透射电子显微镜技术233

第四节 图像分析233

第五节 扫描电子显微镜技术234

第六节 电子探针235

第七节 离子探针二次离子质谱235

第八节 分析电子显微技术235

第九节 俄歇电子能谱237

第十节 奥氏体中铁素体与铁素体测定仪237

第十一节 计算机238

第三章 相分析239

第一节 离析碳化物相的方法239

第二节 碳化物分析240

第三节 化学分离碳化物相的数据处理241

第四节 合金元素再分配与相的变化242

第五节 根据碳化物相判断钢材寿命246

第六节 相的计算249

第七节 相与奥氏体钢剩余寿命249

第四章 物理法测试技术250

第一节 电阻250

第二节 密度253

第三节 热导性254

第四节 热电势257

第五节 热膨胀257

第六节 磁性258

第七节 消振性259

第八节 内耗260

第九节 X射线技术263

第十节 弹性模量263

第十一节 无损检测265

第五章 高温测试技术271

第一节 持久强度271

第二节 蠕变275

第三节 松弛278

第四节 抗氧化283

第五节 高温硬度技术286

第六章 非常规测试技术290

第一节 四级碳化物评定热强钢寿命290

第二节 能量测试292

第三节 脆性转变温度FATT50293

第四节 钢的无塑性转变温度NDT294

第五节 疲劳裂纹扩展速率294

第六节 断裂力学295

第七节 腐蚀疲劳298

第八节 热疲劳299

第九节 应力腐蚀299

第十节 低倍试验299

第十一节 焊接接头质量检验301

第十二节 裂源判断技术307

第三篇 失效分析311

第一章 锅炉零部件的损坏311

第一节 蒸汽过热器311

第二节 再热器316

第三节 水冷壁317

第四节 省煤器322

第五节 空气预热器325

第六节 超期服役材料隐患330

第七节 锅筒331

第八节 蒸汽导管和集箱333

第二章 轮机零部件的损坏335

第一节 叶片335

第二节 主轴叶轮和转子340

第三节 汽缸342

第四节 螺栓损坏及其预防343

第三章 压力容器与机械配件的失效345

第一节 压力容器345

第二节 石油化工设备346

第三节 球磨机磨球磨损347

第四节 球磨机衬板磨损347

第五节 轴承348

第六节 工程机械耐磨件350

第七节 弹簧351

第八节 齿轮352

第九节 轴352

第十节 给水泵的腐蚀353

第十一节 凝结水管路的腐蚀354

第四章 高温高压管损坏实例355

第一节 奥氏体钢过热器管热疲劳爆管355

第二节 持久塑性降低——脆断358

第三节 减温器蛇形管破裂360

第四节 水冷壁管补焊异种钢失效362

第五节 顶棚过热器低周疲劳断裂363

第六节 氢损坏364

第七节 水冷壁管网状裂纹365

第八节 水冷壁严重腐蚀爆管366

第九节 过热器超温爆管368

第十节 过热器管的石墨化370

第十一节 过热器热膨胀损坏372

第十二节 屏式过热器异物堵塞爆管372

第十三节 高温再热器硫酸盐腐蚀373

第十四节 0Cr18Nil0Ti再热器爆管374

第十五节 锅炉四管损坏376

第五章 焊接与锅炉管损坏实例378

第一节 省煤器磨损378

第二节 预热器露点腐蚀378

第三节 冷灰斗管热疲劳爆管379

第四节 上升管环形裂纹380

第五节 主蒸汽母管热疲劳开裂381

第六节 联箱爆破383

第七节 汽包缺陷评定383

第八节 整屏水冷壁坠毁383

第六章 轮机零部件损坏实例387

第一节 材料夹杂引起叶片断裂387

第二节 叶片横向裂纹及断裂388

第三节 转子飞裂388

第四节 叶轮飞裂389

第五节 汽轮机主轴破坏392

第六节 螺栓断裂393

第七节 拉筋断裂395

第八节 燃气轮机叶片烧坏397

第七章 压力容器与机械配件损坏实例399

第一节 压力容器自动焊裂缝399

第二节 螺旋弹簧变形403

第三节 钢板弹簧脆断405

第四节 齿轮轴断裂407

附录1 国内外钢号对照表409

附录2 力学性能代号对照表411

参考文献412