机械零件的失效形式有哪些?

分类: members365sport365 时间: 2025-08-19 08:40:54 作者: admin 阅读: 4630 点赞: 514
机械零件的失效形式有哪些?

机械零件在某些因素作用下分裂成两块或两块以上的现象称为断裂失效,零件断裂以后形成的新的表面称为断口。

①过载断裂:当零件断裂外加载荷超过其危险截面所能承受的极限应力时,零件将发生断裂,这种断裂称为过载断裂。零件强度设计不合理,结构上应力过度集中,操作失误,机械设备超负荷运行,使某些零件承受过大载荷,都可能导致过载断裂。

②疲劳断裂:金属零件经过一定次数的循环载荷或交变应力作用后引发的断裂现象称为疲劳断裂,也称为机械疲劳。

③脆性断裂:金属零件因制造工艺不太正确,或因使用过程中遭有害介质的侵蚀,或因环境温度不适,都可能是材料变脆,从而是金属零件发生突然断裂。这种性质的断裂一般称为脆性断裂,也有称为环境断裂的。

3.零件的腐蚀失效

金属零件在某些特定的环境中会发生化学反应与电化学反应,造成表面材料损耗,表面质量被破坏,内部晶体结构损伤,最终导致零件失效。这一失效称为零件的腐蚀失效。

金属的化学腐蚀与电化学腐蚀:

①化学腐蚀:金属零件表面材料与周围的干燥气体或非电解质液体中的有害成分直接发生化学反应,形成腐蚀层,这种腐蚀称为化学腐蚀。

②电化学腐蚀:电化学腐蚀是一种复杂的物理与化学腐蚀过程。金属发生电化学腐蚀需要几个基本条件,有电解质溶液存在、腐蚀区有电位差、腐蚀区电荷可以自由流动。

4.零件的畸变失效

机械零件在机械载荷或热载荷作用下发生影响零件功能的变形称为畸变。发生畸变的零件表现为体积增大(或缩小)、弯曲、翘曲等。当发生畸变的零件丧失了规定的功能时,就称为畸变失效。

①弹性畸变失效:弹性畸变失效是在弹性范围内的失效,一般与零件的强度无关,是刚度问题。轴类零件弹性畸变失效时,会使轴上零件工作失常及支承过载。对箱体类零件而言,就会造成系统的振动。如果失效件的固有频率与载荷频率成整数倍数关系时,就会引起共振,是设备根本无法工作。

②塑性畸变失效:当零件在宏观上出现了明显的塑性畸变,并超过了允许值时,即为塑性畸变失效。

金属在发生弹性变形的过程中总是伴随着微小的塑性变形,并会积累下来。

金属的另一种塑性畸变是在恒定应力的长期作用下连续不断地发生的,这种塑性畸变亦称为蠕变。蠕变又分为三种:

A.在结晶温度以下发生的蠕变——对数蠕变。

B.在再结晶温度区内发生的蠕变——回复蠕变。

C.在接近熔点温度时发生的蠕变——扩散蠕变。

③翘曲畸变失效:形状比较复杂的零件出现大小和方向都不均匀的变形、出现翘曲状外形,使形位精度丧失,这种情况称为翘曲畸变失效。

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