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本書主要由各大主機(jī)廠、零部件廠及鋼廠極具經(jīng)驗(yàn)的專家撰寫，將理論性和實(shí)用性結(jié)合為一體，主要內(nèi)容包括汽車零部件失效分析技術(shù)概述、汽車零部件疲勞失效分析、汽車零部件延遲開裂分析、鋼鐵鑄造汽車零部件失效分析、汽車鋼板彈簧失效分析、汽車緊固件失效分析、汽車用滾動(dòng)軸承失效機(jī)理、汽車鋼板類零件失效分析、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門失效分析、汽車用齒輪類零件失效分析、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞失效分析、典型鋼鐵材料缺陷分析、典型軸承材料缺陷分析、汽車零部件熱疲勞失效分析、技術(shù)報(bào)告中的圖片處理問題、金相組織及微觀形貌分析。同時(shí)對汽車零件失效分析實(shí)例也做了介紹。對于汽車企業(yè)、汽車零部件企業(yè)工程師、高校教師、研究生、汽車行業(yè)其他從業(yè)人員來說，本書是一本非常實(shí)用的參考書。

20世紀(jì)80年代開始，我國汽車工業(yè)開始步入全面、快速發(fā)展的階段，目前已經(jīng)成為汽車制造的大國，這其中也包含與之相伴的汽車產(chǎn)品及技術(shù)開發(fā)的大規(guī)模擴(kuò)張。同時(shí)，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車行業(yè)也從以一汽、東風(fēng)和重汽為代表的企業(yè)大而全傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，走向整車、總成及零部件研發(fā)、生產(chǎn)的專業(yè)化、規(guī)�；褪袌龌募夹g(shù)模式。
　　汽車材料及零件的理化檢驗(yàn)技術(shù)，是檢驗(yàn)、控制其內(nèi)在質(zhì)量和相關(guān)工藝的一項(xiàng)重要工程技術(shù)。伴隨著汽車工業(yè)的技術(shù)拓展和規(guī)模化、專業(yè)化，在產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及使用的過程中，汽車零部件的各種失效也逐漸顯現(xiàn)，可以說汽車行業(yè)有著機(jī)械制造行業(yè)內(nèi)大或復(fù)雜的失效樣本。這些情況對于理化檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)提出了新的要求，進(jìn)入全面展開失效分析技術(shù)應(yīng)用研究階段。失效分析經(jīng)過30多年的發(fā)展，取得了長足的進(jìn)步。根據(jù)這種實(shí)際的技術(shù)工作需求，在汽車工程學(xué)會材料分會的組織和支持下，理化檢測及失效分析專業(yè)委員會20世紀(jì)80年代末期成立。該委員會積極組織汽車行業(yè)內(nèi)的理化檢測及失效分析技術(shù)交流和技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，使得行業(yè)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上越來越多的企業(yè)重視這項(xiàng)技術(shù)，且失效分析工程師的隊(duì)伍不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平和能力也有了質(zhì)的提高。
　　汽車零部件的失效分析技術(shù)是一項(xiàng)涉及眾多學(xué)科和工程技術(shù)的綜合性工程技術(shù)。不論是對于ISO16949標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和認(rèn)證，還是QTMS質(zhì)量管理體系的運(yùn)行，失效分析技術(shù)都是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，發(fā)揮著不可替代的作用。在汽車工程領(lǐng)域，失效分析工作涉及汽車技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品開發(fā)、新材料及新工藝的應(yīng)用、生產(chǎn)制造、產(chǎn)品應(yīng)用和售后服務(wù)，并在產(chǎn)品的可靠性提高、質(zhì)量改進(jìn)及技術(shù)責(zé)任劃分等諸方面發(fā)揮著重要的作用。
對于金屬材料零部件而言，失效的主要類型包括斷裂（開裂）、變形、磨損和腐蝕。而失效分析技術(shù)則涉及物理及化學(xué)學(xué)科、金屬材料及金屬工藝學(xué)、材料和工程力學(xué)，以及各種汽車工程技術(shù)等各門類學(xué)科何技術(shù)，同時(shí)也包括實(shí)踐認(rèn)知和邏輯推理等思維形式。
我們應(yīng)該充分地認(rèn)識到汽車行業(yè)內(nèi)這方面技術(shù)發(fā)展還不均衡，水平參差不齊，不能完全地滿足各方面的技術(shù)需求。另外，根據(jù)實(shí)際上不同的需求，很多社會上的分析機(jī)構(gòu)介入汽車零件的失效分析工作中來，這彌補(bǔ)了汽車行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)不足，但也存在著很多技術(shù)經(jīng)驗(yàn)缺失的缺憾。
　　為此，在中國汽車工程學(xué)會的組織下，編寫了本書。編者均是來自汽車行業(yè)內(nèi)長期從事該項(xiàng)工作的工程師，結(jié)合相關(guān)的各種失效分析理論和大量的工作實(shí)踐，從不同的方面論述了汽車零件失效分析的技術(shù)，供汽車工程技術(shù)人員參考，其中也會有一些技術(shù)方面的偏差或不足，希望讀者提出寶貴的意見和建議。
本書共16章，每個(gè)章節(jié)都有相對獨(dú)立的主題，內(nèi)容涉及汽車零部件失效分析技術(shù)概述；汽車零部件疲勞失效分析；汽車零部件延遲開裂分析；鋼鐵鑄造汽車零部件失效分析；汽車鋼板彈簧失效分析；汽車緊固件失效分析；汽車用滾動(dòng)軸承的失效機(jī)理；汽車鋼板類零件失效分析；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門失效分析；汽車用齒輪類零件失效分析；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞失效分析；典型鋼鐵材料缺陷分析；典型軸承材料缺陷分析；汽車零部件熱疲勞失效分析；技術(shù)報(bào)告中的圖片處理問題；金相組織及微觀形貌分析。
本書由劉柯軍、邵亮主編，其中第1章至第3章由劉柯軍編寫；第4章由白培謙編寫；第5章由張煒編寫；第6章由白云嶺編寫；第7章、第13章由鄭曉敏編寫；第8章由曹廣祥編寫；第9章由莫東強(qiáng)和張薇共同編寫；第10章由邵亮編寫；第11章由李文平和鄧飛共同編寫；第12章由程麗杰、劉桂江和楊娥共同編寫；第14章由陳成奎編寫；第15章由鄧飛編寫；第16章由劉柯軍、馮繼軍、郭文芳、潘艷春、李慶偉編寫。
希望本書能對汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量檢驗(yàn)、使用維修等單位和從業(yè)人員有所裨益，對推動(dòng)汽車失效分析工作的開展和提高汽車失效分析水平有所貢獻(xiàn)。
由于編者水平有限，缺點(diǎn)、錯(cuò)誤在所難免，望各位專家和讀者批評指正。

編者

叢書序
前言
第1章汽車零部件失效分析技術(shù)概述
1.1汽車零部件失效分析技術(shù)的發(fā)展過程2
1.2汽車零部件失效分析工作的技術(shù)屬性3
1.2.1失效學(xué)理念及應(yīng)用3
1.2.2幾個(gè)重要的基本概念3
1.2.3邏輯思維在失效分析中的應(yīng)用5
1.2.4汽車零部件失效模式的系統(tǒng)性8
1.3目前存在的一些問題16
1.3.1汽車零部件失效分析的技術(shù)偏離問題16
1.3.2汽車零部件失效分析技術(shù)的偏差問題17
1.3.3關(guān)于材料失效分析問題19
1.3.4關(guān)于失效模式分析的法理觀念問題22
1.3.5關(guān)于魚骨圖等的應(yīng)用問題22
1.3.6小結(jié)22
第2章汽車零部件疲勞失效分析
2.1金屬疲勞開裂機(jī)理25
2.1.1疲勞裂紋萌生25
2.1.2疲勞裂紋的擴(kuò)展29
2.2汽車零件疲勞失效分析的基本理念32
2.2.1強(qiáng)度-應(yīng)力干涉模型與三段論演繹邏輯推理
問題32
2.2.2疲勞失效的有限壽命屬性33
2.2.3失效模式第一理念要點(diǎn)34
2.3汽車零件疲勞失效模式體系構(gòu)架35
2.3.1失效模型系統(tǒng)性的主導(dǎo)要素35
2.3.2失效模式系統(tǒng)性的技術(shù)屬性38
2.3.3汽車零件疲勞失效模式的系統(tǒng)性架構(gòu)39
2.3.4零件結(jié)構(gòu)要素或特異性問題39
2.3.5系統(tǒng)和構(gòu)件結(jié)構(gòu)功能主導(dǎo)的失效模式41
2.3.6汽車零件疲勞失效模式分析技術(shù)的技術(shù)屬性42
第3章汽車零部件延遲開裂分析
3.1汽車零部件延遲開裂特性44
3.2汽車零部件延遲開裂的類型48
3.2.1高強(qiáng)度螺栓延遲斷裂48
3.2.2滲碳淬火零件延遲開裂49
3.2.3彈簧類零件延遲開裂51
3.2.4結(jié)構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致的延遲開裂54
3.3高強(qiáng)度零部件延遲開裂的技術(shù)屬性56
3.3.1問題的提出56
3.3.2延遲開裂的強(qiáng)度問題56
3.3.3延遲開裂的組織敏感性機(jī)理討論57
第4章鋼鐵鑄造汽車零部件失效分析
4.1鋼鐵鑄造件在汽車上的應(yīng)用59
4.2汽車鋼鐵鑄造件的選材及其功能介紹60
4.2.1灰鑄鐵的應(yīng)用60
4.2.2蠕墨鑄鐵的應(yīng)用61
4.2.3球墨鑄鐵的應(yīng)用62
4.2.4鑄鋼件的應(yīng)用63
4.3汽車鋼鐵鑄件失效分析要點(diǎn)64
4.4汽車鋼鐵鑄件失效分析案例65
4.4.1設(shè)計(jì)不良導(dǎo)致的失效65
4.4.2缺陷的影響與失效71
4.4.3制造過程及裝配失效83
4.4.4應(yīng)力集中的影響87
4.4.5使用工況引起的失效88
4.5失效分析與改進(jìn)90
第5章汽車鋼板彈簧失效分析
5.1鋼板彈簧在汽車上的應(yīng)用91
5.2汽車鋼板彈簧的選材及其制造工藝92
5.2.1鋼板彈簧的材料92
5.2.2鋼板彈簧的制造工藝93
5.3汽車鋼板彈簧失效模式及分析思維方式95
5.4汽車鋼板彈簧典型失效案例分析97
5.4.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素97
5.4.2沖擊載荷作用97
5.4.3材料非金屬夾雜物98
5.4.4熱處理工藝異常99
5.4.5表面強(qiáng)化不足100
5.4.6表面質(zhì)量缺陷101
第6章汽車緊固件失效分析
6.1緊固件在汽車上的應(yīng)用102
6.2緊固件的失效模式及分析思路103
6.3汽車緊固件失效分析104
6.3.1疲勞失效104
6.3.2脆性斷裂失效107
6.3.3螺栓松動(dòng)109
6.3.4扭矩衰減的改善措施109
6.4緊固件失效典型案例110
6.4.1原材料導(dǎo)致的失效110
6.4.2生產(chǎn)制造過程導(dǎo)致的失效112
6.4.3裝配過程導(dǎo)致的失效113
第7章汽車用滾動(dòng)軸承的失效機(jī)理
7.1疲勞剝落121
7.1.1次表面起源型122
7.1.2表面起源型122
7.1.3工程模型122
7.2表面塑性變形122
7.2.1一般表面塑性變形122
7.2.2局部表面塑性變形122
7.3磨損124
7.3.1磨損過程125
7.3.2黏著磨損125
7.3.3磨粒磨損125
7.3.4疲勞磨損126
7.3.5腐蝕磨損126
7.4腐蝕126
7.5蠕動(dòng)127
7.6燒傷128
7.7電蝕129
7.8裂紋和缺損129
7.9保持架損壞130
7.10尺寸變化130
7.11使用不當(dāng)引起的損壞131
7.12其他損傷131
7.12.1變色131
7.12.2麻點(diǎn)131
第8章汽車鋼板類零件失效分析
8.1鋼板沖壓件在汽車上的應(yīng)用133
8.2汽車鋼板沖壓件選材134
8.3汽車鋼板類零件失效特點(diǎn)及失效類型135
8.3.1汽車鋼板類零件的失效特點(diǎn)135
8.3.2汽車鋼板類零件的失效類型135
第9章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門失效分析
9.1氣門的作用144
9.2氣門的工作情況144
9.3氣門材料與工藝146
9.4失效案例分析146
9.4.1氣門受到運(yùn)動(dòng)干涉碰撞147
9.4.2氣門受到過熱影響斷裂150
9.4.3錐面失效154
9.4.4頸部失效160
9.4.5氣門桿端面磨損163
9.5總結(jié)166
第10章汽車用齒輪類零件失效分析
10.1汽車齒輪材料及工藝167
10.2齒輪疲勞失效的基本技術(shù)特性168
10.2.1齒輪疲勞失效模式168
10.2.2弧齒錐齒輪失效分析169
10.2.3圓柱斜齒輪疲勞斷裂173
10.2.4齒輪齒轂疲勞開裂問題181
第11章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞失效分析
11.1概述189
11.2活塞失效的主要模式189
11.2.1疲勞開裂189
11.2.2活塞拉缸193
11.2.3由活塞環(huán)等配件故障導(dǎo)致的失效194
11.2.4活塞銷孔及裙部開裂196
11.3小結(jié)197
第12章典型鋼鐵材料缺陷分析
12.1金屬材料缺陷與失效的關(guān)系198
12.2鋼鐵材料的缺陷檢驗(yàn)方法201
12.2.1鋼中非金屬夾雜物205
12.2.2偏析210
12.2.3晶粒度212
12.2.4脫碳214
12.2.5中心孔洞215
12.2.6裂紋220
12.2.7異金屬夾雜物230
第13章典型軸承材料缺陷分析
13.1軸承鋼材料的冶金缺陷232
13.1.1鋼材的表面缺陷232
13.1.2軸承鋼的低倍缺陷235
13.1.3非金屬夾雜物240
13.1.4碳化物不均勻性240
13.2鍛造缺陷242
13.2.1鍛造溫度及冷卻速度對鍛造組織

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