《金属材料零部件失效分析案例：涉及大量铁路、汽车零部件》提供了大量金属零部件失效分析实际案例，这些失效分析的案例大部分是涉及汽车与铁路领域的零部件，希望对初步涉及失效分析领域的科技工作者，尤其是在汽车与铁路部门工作的科技人员提供一定的帮助。《金属材料零部件失效分析案例：涉及大量铁路、汽车零部件》首先对进行失效分析时需要的基础知识及在失效分析过程中需要注意的问题进行概括，尤其是对如何进行金相组织分析给出比较详细的说明，随后分类对多种零部件失效原因进行论述。最后对于一些大型失效部件，如何将各个学科知识有效结合分析其失效原因提供典型案例。
    《金属材料零部件失效分析案例：涉及大量铁路、汽车零部件》主要供从事失效分析工作的一线科技人员作为参考资料，同时可以作为高等院校材料专业高年级学生学习“材料力学性能”“失效分析”等课程学习的参考书。

    第1章 失效部件的宏观部件与金相分析原理及方法
    1.1 零部件失效分析的基本步骤与目的
    1.现场了解情况，收集背景资料
    目的是对失效零件的工作状态与整体情况有一个宏观的定性了解。宏观资料的收集对失效分析的整体判断有重要的意义。一般要进行以下几方面工作：首先要了解失效零件的服役状况，分清失效零件与其他零件的关系，初步判断受力状态与发生破坏的位置，了解失效零件占整个出厂同类零件的数量，详细了解失效零件的材料与加工工艺等。
    无论如何强调此项工作的重要性也不会过分。例如很多情况下制造方都怀疑由于原材料有冶金缺陷等质量问题造成产品失效。这时可以通过了解失效零件的数量来进行初步的判断。如果一批原材料制造的同种零件中，仅少数几件发生破坏，一般就可以初步判断与原材料冶金质量关系不大。因为如果一批原材料质量有问题，质量缺陷不会仅集中在材料某一个部位，一般是分布在整批材料中。所以很多零件均会受到原材料的影响，发生破坏零件的数量就不会太少。
    2.对失效的零件及相关的零件进行宏观分析
    利用肉眼或者放大镜对断裂的样品进行观察。必须要仔细观察断口的形貌及表面颜色等，分析断裂的位置，尽量找到裂纹源位置并记录与照相。目的是帮助判断断裂的原因。同时一个正确的失效原因分析应该能够对宏观现象提供一个合理的解释。
    3.进行定性或定量的力学分析
    目的是确定零件的受力状态，判断零件是在何种应力作用下失效的。如果不是在零件受力最大的部位发生破坏，就有理由认为材料的组织可能存在问题，或者在工作中受到不应有的外力作用。对于一些大型构件破坏往往需要采用有限元等方法进行构件各个部位受力情况的定量分析，将各个部位受到应力值与材料性能指标进行对比分析，从中得到关于零部件失效原因的重要信息。
    4.对失效的零部件进行性能测定
    目的是与要求的性能标准值进行对照，判断是否达到要求。在可能的情况下尽可能在断口附近截取样品。
    5.金相组织分析
    目的是判断是否与要求的组织相吻合，有时要配合扫描电镜甚至透射电镜进行分析。
    6.化学成分分析
    目的是判断与样品标准要求的成分是否符合。
    7.断口与组织的电镜分析
    采用扫描电镜对断口进行分析，目的是根据断口上显示的微观形貌，进一步明确断裂的机理。有时采用光学显微镜难于确定材料内部微观组织，此时可以采用透射电镜对材料微观组织进行分析；
    8.在模拟条件下做实验，失效模拟
    目的是对失效分析的机理进行验证。在一般失效分析中不会进行。
    应该说明的是并不是所有情况下均要完整地进行上述全部的步骤，有些情况下仅做其中的几个步骤就可以判断出失效的原因。但是在一般金属材料的失效分析中，1、2、3、5这几个步骤往往是必须要做的。
    目前有多种先进的分析测试手段，对正确地进行失效分析起到重要作用。但是如何合理地使用，降低失效分析的成本，提高失效分析的效率也是重要的问题。
    对于一些初次涉及失效分析领域的科技人员存在一种倾向，轻视宏观分析与金相分析。对任何失效问题均采用SEM、TEM等手段进行分析，实际上这样分析往往达不到理想效果。实践经验表明目前许多失效零部件，只需要采用宏观分析方法配合使用光学显微镜分析组织，就能够得到正确结论。这些试验方法对现场技术人员是有条件实现的，而且是最实用的。同时宏观分析也是进行SEM分析的基础，因此本章仅对这些最基本的试验方法进行论述。对于一些先进试验手段（如透射电镜、扫描电镜分析等）已有许多专门论著，本书中不做阐述。
    ……

第1章 失效部件的宏观部件与金相分析原理及方法
1.1 零部件失效分析的基本步骤与目的
1.2 材料宏观缺陷的分析方法
1.2.1 宏观缺陷分析的重要意义
1.2.2 常用的检查方法与目的
1.2.3 无损检测技术的应用
1.3 材料断裂宏观现象分析
1.3.1 宏观分析的目的与意义
1.3.2 宏观断口分析目的
1.3.3 根据宏观断口形貌确定裂纹源区域的方法
1.3.4 根据宏观断口判断断裂类型
1.3.5 典型的拉伸断口形貌与材料性能间的关系
1.3.6 断裂面与载荷方向间夹角和材料性能间关系
1.3.7 典型疲劳断口形貌与材料性能与载荷间的关系
1.3.8 疲劳宏观断口形貌与微观断口形貌关系
1.4 光学显微镜成像原理及金相组织分析
1.4.1 分析的目的
1.4.2 阿贝成像原理
1.4.3 利用阿贝原理分析金相组织
1.5 力学分析方法的应用
1.6 失效分析中值得注意的两种倾向
参考文献

第2章 铁路及汽车小型配件失效分析案例
2.1 地铁单趾弹条断裂分析
2.2 铁路Ⅱ型弹条断裂分析
2.3 铁路Ⅱ型弹条制造过程中裂纹分析
2.4 车辆弹簧断裂失效分析
2.5 铁路Ⅰ型弹条断裂分析
2.6 铁路Ⅰ型弹条淬火硬度偏低原因分析
2.7 铁路轴承装配时挤压力偏低原因分析
2.8 车辆铆钉拉伸时非正常断裂原因分析
2.9 车辆铆钉拉伸断口不平整原因分析
2.10 汽车转向直拉杆早期断裂原因分析
2.11 汽车扭簧断裂分析
2.12 汽车锥齿轮断齿原因分析
参考文献

第3章 柴油机及零部件失效分析案例
3.1 柴油机汽缸水套失效分析及对策
3.2 柴油机“机破”事故分析1
3.3 柴油机活塞铝裙延伸率偏低分析
3.4 柴油机中连接杆低应力下脆断原因分析
3.5 柴油机曲轴氮化后表面硬度偏低分析
3.6 油泵内溢流阀断裂分析
3.7 柴油机凸轮轴磨削裂纹分析
3.8 柴油机盘簧断裂分析
3.9 柴油机“机破”事故分析2
3.10 细晶粒车轴钢断裂韧性偏低分析
3.11 50车轴钢中异常组织对疲劳性能的影响
参考文献

第4章 表面处理零件失效分析案例
4.1 20CrNi3活塞杆镀铬层表面网纹分析
4.2 挡油环氮化后磨削裂纹分析
4.3 壳体电穿加工刻痕形成原因分析
4.4 导线夹弹性偏低分析与燕处理工艺设计
4.5 轴承钢锻造后粗大魏氏体组织对渗碳组织的影响
4.6 铁路轴承磷化后表面出现红色区域原因分析
4.7 深层渗碳轴承套圈与滚子失效分析
4.8 镀金铍青铜导电弹簧断裂分析
参考文献

第5章 零部件失效分析案例
5.1 铁路供电TJ-95铜绞线断裂原因分析
5.2 铁路供电铜银导线损伤原因分析
5.3 紧固铁路道岔用的高强螺栓断裂分析
5.4 吊弦线夹中的螺孔夹板断裂分析
5.5 高速轧钢机上用轧辊失效分析
5.6 H13铝型材挤压模具断裂分析
5.7 高速轧钢机用轧辊表面剥落原因分析
……
第6章 大型构件失效分析案例