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第一章 绪论1

1.1 痕迹分析的意义和内容1

1.2 机械失效中的痕迹定义2

1.3 机械失效中的痕迹分类5

1.4 机械的表面特征10

1.5 机械的表面接触15

1.5.1 机械表面之间的实际接触情况15

1.5.2 接触应力22

1.5.2.1 圆球的赫兹接触22

1.5.2.3 影响接触应力的主要因素26

1.5.2.2 圆柱的接触应力26

1.5.3 机械表面接触时引起的各种效应27

1.6 痕迹分析的一般程序34

参考文献37

第二章 痕迹分析技术39

2.1 概述39

2.1.1 痕迹分析技术的主要内容39

2.1.2 痕迹分析技术的分类40

2.1.3 痕迹分析仪器40

2.2 感官检查诊断技术43

2.2.1 视觉检查44

2.2.2 听觉检查45

2.2.4 触觉检查47

2.2.3 嗅觉检查47

2.3 宏观形貌拍摄技术48

2.3.1 现场痕迹的宏观照相49

2.3.2 痕迹的低倍放大拍摄50

2.3.3 低倍摄影的照明方法50

2.4 痕迹样品的制备和保存54

2.4.1 痕迹的保护54

2.4.2 痕迹的清理55

2.4.3 痕迹的提取和复制57

2.4.4 薄膜试样58

2.4.5 微粒试样59

2.4.6 试样的镶嵌60

2.4.7 斜剖面试样制作61

2.5 铁谱分析法62

2.5.1 铁谱分析原理62

2.5.2 铁谱分析仪器和方法简介63

2.5.3 铁谱技术的检测与分析方法65

2.6 光谱测定分析法67

2.7 表面微区晶体结构分析技术70

2.8 痕量分析——中子活化分析71

参考文献72

第三章 机械接触痕迹的种类和特征73

3.1 压入性机械痕迹73

3.1.1 压入性机械痕迹——压印痕73

3.1.2 球或圆柱压入平板时的应力分布74

3.1.3 压头静态压入时产生的变形特征75

3.1.4 硬度测量法——典型的痕迹检验法76

3.1.5 压入性机械痕迹的典型特征78

3.1.6 压入性机械痕迹分析的应用80

3.2 撞击性机械痕迹82

3.2.1 外物打伤痕迹83

3.2.2 冲击（冲蚀）损伤痕迹87

3.2.2.1 固体粒子对材料（靶材）的冲蚀88

3.2.2.2 冲击损伤的痕迹形貌89

3.2.2.3 泥浆冲蚀痕迹91

3.2.2.4 液滴冲蚀痕迹91

3.2.2.5 气蚀（气泡流磨损或穴蚀）痕迹92

3.3 滑动性机械痕迹95

3.3.1 滑动性机械痕迹之一——犁痕96

3.3.1.1 犁痕机制97

3.3.1.2 犁痕特征100

3.3.1.3 脆性材料的犁痕101

3.3.1.4 韧性材料的犁痕102

3.3.1.5 犁痕的判断检验103

3.3.2 滑动性机械痕迹之二——粘着痕迹110

3.3.2.1 粘着机制110

3.3.2.2 粘着痕迹特征113

3.3.2.3 粘着量的计算114

3.3.3 滑动性机械痕迹之三——摩擦疲劳痕迹117

3.3.4 摩擦腐蚀（腐蚀磨损）痕迹120

3.4 滚动性机械痕迹121

3.4.1 滚动力学122

3.4.2 滚动时的滑移123

3.4.3 滚动摩擦滞后理论127

3.4.4 滚动性机械痕迹的特征129

3.5 微动性机械痕迹134

3.5.1 微动疲劳及其痕迹特征135

3.5.2 微动磨损及其痕迹特征138

3.5.3 微动腐蚀（微动磨蚀）及其痕迹特征141

参考文献143

4.1.1 腐蚀的类型（分类）144

第四章 腐蚀痕迹144

4.1 腐蚀现象144

4.1.2 非金属材料的腐蚀147

4.2 直接化学腐蚀148

4.2.1 金属的氧化和氧化膜149

4.2.2 氧化膜增长的规律153

4.2.3 铁的氧化腐蚀产物痕迹155

4.2.4 有色金属的氧化腐蚀产物痕迹157

4.3 腐蚀痕迹——腐蚀产物158

4.4 腐蚀痕迹的分布160

4.5 电化学腐蚀161

4.5.1 腐蚀电池161

4.5.2 金属表面的电化学不均匀性163

4.5.3 电偶腐蚀164

4.5.4 小孔腐蚀（孔蚀或点蚀）165

4.5.5 缝隙腐蚀167

4.5.6 晶间腐蚀167

4.5.6.1 铝合金的晶间腐蚀169

4.5.6.2 剥蚀170

4.5.6.3 刀线腐蚀170

4.5.7 选择性腐蚀172

4.6 金属在机械力作用下的腐蚀173

4.7 生物腐蚀173

4.8 有机气氛腐蚀175

4.9 有机玻璃的腐蚀和银纹176

4.10 表面腐蚀痕迹的鉴别177

参考文献179

第五章 污染痕迹分析180

5.1 油液污染物的来源及其特征180

5.2 水垢和积炭182

5.3 污染痕迹分析的主要内容184

参考文献185

第六章 分离物痕迹186

6.1 摩擦颗粒（即正常磨损的磨粒）187

6.2 切削磨损磨粒188

6.3 滚动疲劳（滚动轴承）剥落磨粒189

6.4 滚-滑复合磨损磨粒（齿轮系）191

6.5 严重滑动磨损磨粒192

6.6 有色金属磨粒193

参考文献194

第七章 热损伤痕迹195

7.1 热应力和热冲击损伤195

7.1.1 热应力195

7.1.2 热冲击195

7.2 严重磨损时引起的热损伤199

7.2.1 摩擦时接触点上的温度199

7.2.2 阿查得最大摩擦温升公式200

7.2.3 热磨损201

7.3 金属的热腐蚀202

7.5 低熔点金属的热污染205

7.4 熔盐腐蚀损伤205

参考文献206

第八章 电接触损伤痕迹207

8.1 电接触207

8.1.1 接触电阻208

8.1.2 接触材料的电侵蚀212

8.1.3 接触粘附216

8.1.4 接触材料的表面“晦暗”216

8.1.5 接触材料的有机污染217

8.1.6 电磨损痕迹218

8.2 电腐蚀痕迹221

8.3.2 静电放电的类型223

8.3 静电起电和放电223

8.3.1 静电起电223

8.3.3 静电火灾的形成原因和条件225

8.3.4 传播型刷形放电痕迹227

8.3.5 飞机沉积静电228

8.3.6 燃油起电229

8.3.7 静电放电的痕迹特征231

8.4 雷击痕迹233

8.4.1 飞机雷击的一般特点234

8.4.2 雷击时飞机的损伤痕迹237

8.4.3 雷击分析一般方法238

参考文献240

9.1 前言242

第九章 机械失效分析中的痕迹检验242

9.2 滚动轴承失效的痕迹检验243

9.3 滑动轴承失效的痕迹分析249

9.4 齿轮失效时齿面损伤的痕迹检验252

9.5 配合件卡滞的痕迹分析262

9.5.1 配合件卡滞的机理262

9.5.2 粘着磨损的表面特征263

9.5.3 配合件卡滞的分析方法265

9.5.4 卡滞力的估算方法267

9.6 仪表残骸的痕迹分析268

9.6.1 原理268

9.6.3 航空仪表残骸的痕迹分析269

9.6.2 检查仪表在失事前是否有发生故障的痕迹269

9.7.1 冶金夹渣273

9.7 与裂纹源有关的痕迹273

9.7.2 挤压裂口274

9.7.3 加工刀痕274

9.7.4 电笔烙印274

9.7.5 钎焊沿晶氧化微裂纹275

9.7.6 焊接冷裂纹277

9.8 各种起火状态的痕迹分析277

9.8.1 空中起火278

9.8.2 查找火源的痕迹分析281

9.9 轮胎痕迹284

9.8.3 坠地失火时的痕迹特征284

9.10 爆炸事故的痕迹鉴定289

9.10.1 爆炸破坏的机理289

9.10.2 爆炸的痕迹特征290

9.11 电气设备和线路失效时的痕迹分析294

9.11.1 电机工作状态的痕迹分析295

9.11.2 导线残骸的痕迹分析295

9.11.3 电气短路痕迹分析296

9.11.3.1 短路痕迹的宏观特征及判断方法298

9.11.3.2 短路痕迹的微观特征299

参考文献300