緊固件的失效分析及其預防

《緊固件的失效分析及其預防》是2013年航空工業出版社出版的一本書籍，書籍的作者是陶春虎、郭倩旎。

基本介紹

• 中文名：緊固件的失效分析及其預防
• 作者：陶春虎、郭倩旎
• 出版社：航空工業出版社
• 出版時間：2013年11月
• 責任編輯：郭倩旎
• ISBN：9787516502686

內容簡介

本書簡要介紹了失效分析基本概念及方法，對緊固件的基本類型與受力分析、緊固件常用材料及其特點、緊固件性能檢測試驗方法進行了較為詳細的論述，並且結合緊固件生產和使用中常見的問題，重點介紹了緊固件製造過程中常見缺陷與控制、緊固件常見失效模式與特徵、緊固件失效預防措施，並對收集整理的有關高溫合金、鋼、有色金屬緊固件典型失效分析案例進行了深入分析與提煉。

目錄

第1章 失效分析基本概念及方法

1.1 失效分析基本概念

1.2 失效分析基本程式

1.3 失效分析基本思路

1.4 緊固件失效分析基本方法

1.4.1 巨觀形貌分析

1.4.2 電子顯微鏡分析

1.4.3 金相分析

1.4.4 化學成分分析

1.4.5 力學性能測試

1.4.6 無損檢測

1.4.7 殘餘應力測試

第2章 緊固件的基本類型與受力分析

2.1 緊固件的概念

2.2 緊固件結構特點與工作條件

2.3 螺紋緊固件的受力分析

2.3.1 螺栓受力分析及螺紋的載荷分布

2.3.2 螺栓破壞位置分析

2.3.3 塑性、脆性材料螺栓的拉伸應力分析

2.3.4 塑性、脆性材料螺栓的扭轉應力分析

2.3.5 螺栓疲勞應力分析

2.3.6 螺栓和螺母緊固時的受力分析

2.4 螺紋緊固件的預緊與防松

2.4.1 螺紋緊固件的預緊

2.4.2 螺紋緊固件的防松

2.5 鉚接接頭的結構設計與受力分析

2.6 銷的選擇和受力分析

第3章 緊固件常用材料及其特點

3.1 緊固件選材

3.1.1 緊固件選材一般原則

3.1.2 緊固件選材一般標準和鋼用螺紋緊固件性能等級

3.2 高溫合金

3.2.1 緊固件用高溫合金

3.2.2 高溫合金材料的工藝特點

3.3 不鏽鋼

3.3.1 緊固件用不鏽鋼

3.3.2 不鏽鋼材料的工藝特點

3.4 結構鋼

3.4.1 緊固件用結構鋼

3.4.2 結構鋼材料的工藝特點

3.5 鈦合金

3.5.1 緊固件用鈦合金

3.5.2 鈦合金材料的工藝特點

3.6 鋁合金

3.6.1 緊固件用鋁合金

3.6.2 鋁合金材料的工藝特點

3.7 銅合金

3.7.1 緊固件用銅合金

3.7.2 銅及銅合金材料的工藝特點

第4章 緊固件性能檢測試驗方法

4.1 緊固件的金相試樣製備

4.1.1 金相試樣的製備

4.1.2 金相試樣的截取

4.1.3 金相試樣的鑲嵌

4.1.4 金相試樣的磨製

4.1.5 金相試樣的拋光

4.1.6 金相試樣的浸蝕

4.2 緊固件的金相試驗方法

4.3 緊固件的性能試驗方法

4.3.1 拉力試驗

4.3.2 楔負載試驗

4.3.3 保證載荷試驗

4.3.4 硬度試驗

4.3.5 機加工試件的衝擊試驗

4.3.6 螺栓頭部堅固性試驗

4.3.7 氫脆試驗和應力持久試驗

第5章 緊固件製造過程中常見缺陷與控制

5.1 緊固件生產工藝流程

5.1.1 緊固件的成形

5.1.2 緊固件的機械加工

5.1.3 緊固件的熱處理

5.1.4 緊固件的表面處理

5.1.5 緊固件的檢驗工序

5.2 緊固件因原材料質量造成的常見缺陷

5.2.1 原材料表面裂紋缺陷

5.2.2 原材料表面摺疊

5.2.3 原材料表面脫碳

5.2.4 原材料表面粗晶環

5.2.5 原材料殘餘縮孔

5.2.6 原材料夾雜缺陷

5.3 緊固件成形工藝原因造成的缺陷

5.3.1 成形工藝不當所致粗晶或晶粒不均勻

5.3.2 成形工藝不當所致流線分布不順或穿流

5.3.3 螺紋滾壓工藝不當造成的缺陷

5.3.4 加工工藝不當造成的缺陷

5.3.5 成形工藝不當導致裂紋或過燒缺陷

5.3.6 鍛造過程出現的熱剪下

5.4 熱處理工藝不當造成的缺陷

5.4.1 淬火裂紋

5.4.2 粗大組織

5.4.3 表面氧化

5.4.4 表面變質層

5.5 表面處理工藝不當造成的缺陷

第6章 緊固件常見失效模式與特徵

6.1 過載斷裂

6.1.1 韌性過載斷裂

6.1.2 脆性過載斷裂

6.2 氫脆

6.2.1 氫的來源

6.2.2 氫脆與應變速率

6.2.3 氫脆的巨觀特徵

6.2.4 氫脆的微觀特徵

6.2.5 影響氫脆的因素

6.3 應力腐蝕開裂

6.3.1 應力腐蝕開裂的條件與機理

6.3.2 應力腐蝕開裂的巨觀特徵

6.3.3 應力腐蝕開裂的微觀特徵

6.3.4 應力腐蝕開裂的影響因素

6.4 疲勞斷裂

6.4.1 疲勞斷裂機制

6.4.2 疲勞斷裂特徵及判斷方法

6.4.3 影響緊固件疲勞性能的因素

6.5 腐蝕失效

6.5.1 腐蝕的分類

6.5.2 緊固件常見的腐蝕類型

6.5.3 腐蝕的形貌特徵

6.5.4 緊固件腐蝕的影響因素

6.6 液態金屬致脆

6.6.1 液態金屬致脆的巨觀特徵

6.6.2 液態金屬致脆的微觀特徵

6.7 高溫所致失效

6.7.1 蠕變所致失效

6.7.2 二次回火脆性所致失效

6.8 變形與脫扣

第7章 緊固件失效預防措施

7.1 預防緊固件失效的通用措施

7.2 預防緊固件過載斷裂失效的措施

7.3 預防緊固件氫脆和應力腐蝕導致失效的措施

7.4 預防緊固件疲勞所致失效的措施

7.5 預防緊固件液態金屬致脆的措施

第8章 高溫合金緊固件典型失效案例分析

8.1 GH738自鎖螺母裂紋失效分析

8.1.1 試驗過程與結果

8.1.2 模擬試驗

8.1.3 分析與討論

8.1.4 結論與啟示

8.2 GH2036螺母裂紋失效分析

8.2.1 試驗過程與結果

8.2.2 分析與討論

8.2.3 結論與啟示

8.3 GH2696高溫合金螺樁斷裂失效分析

8.3.1 試驗過程與結果

8.3.2 分析與討論

8.3.3 結論與啟示

8.4 GH4037高溫合金偏心襯套點狀缺陷分析

8.4.1 試驗過程與結果

8.4.2 模擬試驗

8.4.3 分析與討論

8.4.4 結論與啟示

8.5 GH2132高溫合金螺栓斷裂失效分析

8.5.1 試驗過程與結果

8.5.2 模擬試驗

8.5.3 分析與討論

8.5.4 結論與啟示

8.6 GH4037緊固件用高溫合金棒材裂紋分析

8.6.1 試驗過程與結果

8.6.2 分析與討論

8.6.3 結論與啟示

第9章 有色金屬緊固件典型失效案例分析

9.1 TC4鈦合金托板螺母裂紋原因分析

9.1.1 試驗過程與結果

9.1.2 模擬試驗

9.1.3 分析與討論

9.1.4 結論與啟示

9.2 TB3鈦合金螺釘脆性斷裂原因分析

9.2.1 試驗過程及結果

9.2.2 分析與討論

9.2.3 結論與啟示

9.3 鈦合金螺栓強度低斷口異常的故障原因分析

9.3.1 試驗過程與結果

9.3.2 分析與討論

9.3.3 結論與啟示

9.4 2A10鋁合金鉚釘鐓頭開裂失效分析

9.4.1 試驗過程與結果

9.4.2 模擬試驗

9.4.3 分析與討論

9.4.4 結論與啟示

9.5 2A12鋁合金卡箍強度偏高原因分析

9.5.1 試驗過程與結果

9.5.2 分析與討論

9.5.3 結論與啟示

9.6 2A01鋁合金鉚釘強度超高原因分析

9.6.1 試驗過程與結果

9.6.2 分析與討論

9.6.3 結論與啟示

9.7 QBe2銅合金導電柱螺栓斷裂分析

9.7.1 試驗過程及結果

9.7.2 分析與討論

9.7.3 結論與啟示

9.8 HPb59-1銅合金螺母裂紋分析

9.8.1 試驗過程與結果

9.8.2 分析與討論

9.8.3 結論與啟示

9.9 TC4鈦合金螺栓斷裂原因分析

9.9.1 試驗過程與結果

9.9.2 分析與討論

9.9.3 結論與啟示

9.10 TB3鈦合金螺栓斷裂分析

9.10.1 試驗過程與結果

9.10.2 分析與討論

9.10.3 結論與啟示

第10章 不鏽鋼與結構鋼緊固件典型失效案例分析

10.1 1Cr11Ni2W2MoV不鏽鋼螺栓斷裂原因分析

10.1.1 試驗過程與結果

10.1.2 分析與討論

10.1.3 結論與啟示

10.2 45碳鋼止動銷中心孔洞原因分析

10.2.1 試驗過程與結果

10.2.2 工藝試驗

10.2.3 分析與討論

10.2.4 結論與啟示

10.3 ML15碳鋼鉚釘表面缺陷分析

10.3.1 試驗過程與結果

10.3.2 分析與討論

10.3.3 結論與啟示

10.4 ML25碳鋼螺母裂紋原因分析

10.4.1 試驗過程與結果

10.4.2 分析與討論

10.4.3 結論與啟示

10.5 30CrMnSiA結構鋼螺釘螺紋掉齒的原因分析

10.5.1 試驗過程與結果

10.5.2 分析與討論

10.5.3 結論與啟示

10.6 30CrMnSiA結構鋼鍍鎘螺栓斷裂分析

10.6.1 試驗過程及結果

10.6.2 分析與討論

10.6.3 結論與啟示

10.7 1Cr18Ni9Ti不鏽鋼鉚釘頭部裂口分析

10.7.1 試驗過程與結果

10.7.2 分析與討論

10.7.3 結論與啟示

10.8 30CrMnSi結構鋼螺釘斷裂失效分析

10.8.1 試驗過程與結果

10.8.2 分析與討論

10.8.3 結論與啟示

10.9 40CrNiMoA結構鋼螺栓的斷裂失效分析

10.9.1 試驗過程與結果

10.9.2 模擬試驗

10.9.3 分析與討論

10.9.4 結論與啟示

10.10 30CrMnSiA結構鋼螺栓吸附磁粉的故障原因分析

10.10.1 試驗過程與結果

10.10.2 分析與討論

10.10.3 結論與啟示

10.11 40CrNiMoA結構鋼收口自鎖螺母斷裂分析

10.11.1 試驗過程及結果

10.11.2 分析與討論

10.11.3 結論與啟示

10.12 30CrMnSiA結構鋼鍍鋅螺栓斷裂分析

10.12.1 試驗過程及結果

10.12.2 分析與討論

10.12.3 結論與啟示

10.13 30CrMnSiA結構鋼螺栓斷裂原因分析

10.13.1 試驗過程與結果

10.13.2 模擬試驗

10.13.3 分析與討論

10.13.4 結論與啟示

10.14 30CrMnSiA結構鋼緊固螺栓開裂原因分析

10.14.1 試驗過程與結果

10.14.2 分析與討論

10.14.3 模擬試驗

10.14.4 結論與啟示

10.15 1Cr17Ni2不鏽鋼卡箍螺栓失效分析

10.15.1 試驗過程與結果

10.15.2 分析與討論

10.15.3 結論與啟示

10.16 40CrNiMoA結構鋼螺栓拉力試驗脆性斷裂原因分析

10.16.1 試驗過程與結果

10.16.2 分析與討論

10.16.3 結論與啟示

附錄1 緊固件常用材料的牌號、技術標準與狀態

附錄2 航空發動機各類主要緊固件材料一覽表