广州失效分析 分析失效原因

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  某载货汽车在实际使用过程中发生了油箱拉带断裂的现象，从而造成油箱脱落，导致严重的车毁人亡交通事故。
  利用技术对油箱拉带的断口进行金相分析和宏观断口形貌分析，并结合油箱拉带的制造技术要求，从而得出油箱拉带断裂的原因。油箱拉带在制造过程中经剪切而成，其吊耳处边缘部位粗糙且存有微裂纹，再加上厚度达不到要求，强度明显降低，不断承受作用力使裂纹逐渐扩展导致拉带断裂，油箱拉带断裂属产品制造质量缺陷所致。  通过断口的形态分析去研究一些断裂的基本问题：如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。如果要求深入地研究材料的冶金因素和环境因素对断裂过程的影响，通常还要进行断口表面的微区成分分析、主体分析、结晶学分析和断口的应力与应变分析等。
  随着断裂学科的发展，断口分析同断裂力学等所研究的问题更加密切相关，互相渗透，互相配合；断口分析的实验技术和分析问题的深度将会取得新的发展。断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。

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随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发，汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。论文通过研究汽车零部件失效的类型，丧失功能的原因、特征和规律，提出相应的改进和预防措施，为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息，进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。 关键词：汽车零部件；失效模式；磨损 1.汽车零部件失效的概述 1.1汽车零部件失效的概念 所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能，导致汽车技术状况变差，包括完全丧失原定功能，功能降低和严重损伤等，如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化，因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程，然后有针对性的采取改进措施，对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。 1.2汽车零部件失效的分类 汽车零部件按失效模式分类可以分为：一是磨损，包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损，如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂，包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳，如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀，包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀，如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形，包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变，如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化，如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。 失效模式是研究汽车零部件失效的关键，同一个零件可能同时存在集中失效模式。 2.汽车零部件失效的原因 2.1设计制造方面的原因 汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面，我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC，而美国休斯通用公司为8HRC，日本小松为5HRC，远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面，轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处，都会成为汽车零部件破坏的成因。 2.2工作条件方面的原因 汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括：一是工作环境，由于汽车零件所在环境介质、工作温度、润滑情况、使用状况等因素的影响，较可能会产生磨损或热应力引起的热变形、热膨胀等失效。二是零件受力状况，如齿轮轮齿根部所受的弯曲载荷及表面承受的接触载荷等。 2.3使用维修方面的原因 一是使用方面，如果汽车不重视维修，不能按照规定定期进行检修，汽车长期处于**载、润滑不良，频繁低温冷启动等状态，都会造成汽车零件失效。二是维修方面，主要包括配合情况、汽车维护状况以及零件修理过程中是否出现损伤或缺陷等问题。 3.汽车零部件磨损失效模式 汽车零部件磨损是指汽车在运行过程中，零件与零件之间、周围液体或汽车之间的接触，生产的阻碍运动的效应，它是摩擦效应的一种表现和结果，与零部件所受的应力状态、材料的组织结构、使用与润滑条件等因素相关。磨损的发生往往会使得零件的形状、尺寸以及表面性质等发生变化，从而降低汽车零件的工作性能，但是磨损也有有益的一面，如汽车新零件的磨合，将会增加汽车零件的使用性能。 汽车零部件磨损按表面破坏激励和特征，可以将其分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等类型。其中，粘着磨损和磨料磨损是汽车零部件磨损的主要形式，其他则是只会出现在某种特定条件下。据相关部门统计有**过3/4的汽车零部件失效或报废都源于磨损，因此论文中将重点阐述的磨损失效模式。 3.1粘着磨损 粘着磨损主要是由于金属表面符