第一份機(jī)械失效分析與防護(hù)期末復(fù)習(xí)資料

1、中國石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院機(jī)械失效分析與防護(hù)期末復(fù)習(xí)題答案一、多選題1、按照產(chǎn)品的失效形態(tài)對(duì)金屬構(gòu)件失效形式進(jìn)行分類，包括（ACD）失效。A:表面損傷B:腐蝕C:斷裂D:過量變形2、在焊接生產(chǎn)中遇到的裂紋是多種多樣的，根據(jù)裂紋產(chǎn)生本質(zhì)看，有熱裂紋.再熱裂紋.（AD）A:層狀撕裂B:橫向裂紋C:縱向裂紋D:冷裂紋3、構(gòu)件發(fā)生斷裂時(shí)，判別其主裂紋的方法有T形法.變形法和（AB）。A:氧化法B:分枝法C:痕跡法D:金相法4、消除殘余應(yīng)力的方法有（ABD）。A:機(jī)械法B:回火C:振動(dòng)法D:去應(yīng)力退火5、腐蝕電池的基本要素有陽極.陰極.（CD）。A:液相B:氣相C:外電路D:電解質(zhì)溶液6、腐蝕電池

2、的工作過程包括（ABC）。A:陽極過程B:陰極過程C:電流流動(dòng)D:離子移動(dòng)7、失效分析測(cè)試技術(shù)的選用原則是（BC）.可能性和經(jīng)濟(jì)性。A:重現(xiàn)性B:有效性C:可信性D:直觀性8、金屬構(gòu)件產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的三個(gè)基本條件是（BCD）。A:壓應(yīng)力B:固定拉應(yīng)力C:敏感的材料D:特定腐蝕介質(zhì)9、構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂時(shí)微觀形貌特征有（ABCD）花樣。A:河流B:魚骨狀C:扇形D:舌形10、典型零件的選材一般遵循的原則有（ABC）oA:使用性原則B:工藝性原則C:經(jīng)濟(jì)性原則D:可靠性原則11、構(gòu)件失效后，對(duì)其進(jìn)行失效分析前，需要對(duì)斷口進(jìn)行保護(hù)，目的是防止搬運(yùn)過程中的（AB）,12、構(gòu)件發(fā)生疲勞斷裂時(shí)微觀形貌特征

3、有（BD）oA:河流花樣B:疲勞輝紋C:韌窩D:腐輪胎壓痕花樣13、痕跡的形成要素包括（ABC）。A:留痕物B:造痕物C:壓應(yīng)力D:沖擊力14、金屬構(gòu)件失效原因一般包括（ABCD）oA:材料選擇不當(dāng)B:裝配錯(cuò)誤C:熱處理方式不當(dāng)D:機(jī)械設(shè)計(jì)錯(cuò)誤15、常用裂紋先后順序判斷方法有（ABCD）。A:材料選擇不當(dāng)B:裝配錯(cuò)誤C:熱處理方式不當(dāng)D:機(jī)械設(shè)計(jì)錯(cuò)誤二：填空題16、疲勞斷口的微觀特征有（）和輪胎壓痕花樣?？荚嚧鸢福浩谳x紋17、金屬構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形失效的原因是（）。考試答案：過載18、NSR越大，表示材料對(duì)缺口的敏感性越（）。考試答案：小19、金屬材料的斷裂過程分為（）,裂紋的擴(kuò)展和斷裂三個(gè)階

4、段?？荚嚧鸢福毫鸭y的萌生20、構(gòu)件中的夾雜物按其變形能力分（）塑性夾雜物和半塑性夾雜物?？荚嚧鸢福捍嘈詩A雜物21、構(gòu)件失效后，對(duì)其進(jìn)行失效分析前，需要對(duì)斷口進(jìn)行保護(hù)，目的是防止搬運(yùn)過程中的（）和（）。考試答案：機(jī)械損傷/化學(xué)損傷22、構(gòu)件發(fā)生韌性斷裂時(shí)，當(dāng)材料含有較多的第二相質(zhì)點(diǎn)或夾雜物時(shí)，形成的韌窩數(shù)量較多，且（）?？荚嚧鸢福簻\23、帶缺口的圓棒狀拉伸試樣的斷口，由于缺口處存在（）,裂紋在此處萌生和擴(kuò)展?？荚嚧鸢福簯?yīng)力集中24、疲勞斷口中，用肉眼或低倍放大鏡觀察疲勞區(qū)中磨得最亮的地方是（）。考試答案：疲勞源25、金屬構(gòu)件在自然條件下發(fā)生的腐蝕包括（）土壤腐蝕和海水腐蝕?？荚嚧鸢福捍髿飧g26

5、、典型零件的選材一般遵循的原則有（）.（）和經(jīng)濟(jì)性原則。27、構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂時(shí)最典型的微觀形貌特征是具有（）花樣.考試答案：河流28、金屬材料發(fā)生韌性斷裂時(shí)，斷裂前有明顯的（）。其典型的微觀形貌特征是（）。考試答案：塑性變形/韌窩29、失效構(gòu)件進(jìn)行理化檢驗(yàn)遵循的原則是（）,再做破壞性檢測(cè)?？荚嚧鸢福合茸霾黄茐男曰蛏倨茐男詸z測(cè)30、材料在5000-1000o以上發(fā)生的腐蝕稱為（）?？荚嚧鸢福焊邷馗g31、金屬材料在長(zhǎng)時(shí)間恒溫.恒應(yīng)力彳用下，即使應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，也會(huì)緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為（）。考試答案：蠕變變形32、材料與環(huán)境間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象稱為（）

6、?？荚嚧鸢福焊g33、失效分析取樣時(shí)要進(jìn)行標(biāo)號(hào)，其中標(biāo)號(hào)目的是（）?？荚嚧鸢福罕苊馀鞌嗫?4、金屬構(gòu)件疲勞斷裂的宏觀形貌特征是（）。考試答案：貝殼狀條紋35、失效分析的程序可以用六個(gè)字概述，即問.（）.聞.（）.模和結(jié)。考試答案：望/切36、金屬構(gòu)件在交變載荷作用下，雖然應(yīng)力水平低于金屬材料的抗拉強(qiáng)度，有時(shí)甚至低于屈服極限，但經(jīng)過一定的循環(huán)周期后，金屬構(gòu)件發(fā)生突然斷裂，稱為（）。考試答案：疲勞斷裂37、奧氏體不銹鋼在含氯化物溶液中產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕斷裂稱之為（）?？荚嚧鸢福郝却?8、光滑圓棒狀拉伸試樣斷口三要素包括（）.（）和剪切唇?？荚嚧鸢福豪w維區(qū)/放射區(qū)39、相互接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體由于機(jī)

7、械.物理和化學(xué)作用，造成物體表面材料的位移及分離，使表面形狀.尺寸.組織及性能發(fā)生變化的過程稱為（）。40、金屬構(gòu)件脆性斷裂前幾乎不產(chǎn)生明顯的（）?？荚嚧鸢福核苄宰冃?1、金屬材料韌性較差時(shí)，韌性斷口上韌窩尺寸較（）?？荚嚧鸢福簻\42、應(yīng)力松弛變形失效是指在（）的條件下，構(gòu)件彈性變形不斷轉(zhuǎn)為塑性變形從而使應(yīng)力不斷降低的過程?？荚嚧鸢福嚎傋冃尾蛔?3、鋼材內(nèi)部的夾雜物本身斷裂或與基體交界面產(chǎn)生斷裂時(shí)容易形成（）?？荚嚧鸢福毫鸭y源44、腐蝕電池的基本要素有（）.（）,電解質(zhì)溶液和外電路?？荚嚧鸢福宏枠O/陰極45、韌性斷裂時(shí)宏觀斷口呈暗灰色（）,無閃爍金屬光澤，斷口不平齊，與主應(yīng)力成45o.考試答案

8、：纖維狀46、疲勞斷裂如果有多個(gè)裂紋源，則疲勞條紋間距（），比較光澤明亮的為最先產(chǎn)生的裂紋?？荚嚧鸢福好芏却?7、從宏觀上看，裂紋的走向是由（）和（）決定的?？荚嚧鸢福簯?yīng)力原則/強(qiáng)度原則48、疲勞斷口中，疲勞源區(qū)是整個(gè)疲勞區(qū)中（）的地方?？荚嚧鸢福耗サ米盍?9、金屬構(gòu)件發(fā)生韌性斷裂時(shí)的微觀形貌特征為（）或（）。考試答案：韌窩/蛇形花樣50、裂紋分析的目的是確定裂紋的位置及（）。考試答案：裂紋產(chǎn)生的原因51、細(xì)菌腐蝕并非細(xì)菌本身對(duì)金屬產(chǎn)生浸蝕作用，而是細(xì)菌（）間接對(duì)金屬腐蝕電化學(xué)過程產(chǎn)生影響。考試答案：生命活動(dòng)的結(jié)果52、NSR越小，表示材料對(duì)缺口的敏感性越（）。考試答案：大53、磁粉檢測(cè)是利用

9、被檢材料的（）檢驗(yàn)其表層缺陷的一種無損檢測(cè)方法。54、金屬構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂時(shí)的微觀形貌包括（）,扇形花樣.魚骨狀花樣等?？荚嚧鸢福汉恿骰?5、金屬構(gòu)件發(fā)生高溫氧化時(shí)，其表面生成的氧化膜是（）,既能電子導(dǎo)電，又能離子導(dǎo)電?？荚嚧鸢福喊雽?dǎo)體56、帶缺口的韌性斷裂斷口的宏觀形貌為:a代表纖維區(qū).b代表（）.c代表放射區(qū)考試答案：最終斷裂區(qū)57、構(gòu)件產(chǎn)生裂紋的部位比較特殊，可能因?yàn)闃?gòu)件局部結(jié)構(gòu)形狀引起，也可能與材料缺陷有關(guān)，主要?dú)w結(jié)于（）?？荚嚧鸢福鹤罱K斷裂區(qū)58、金屬構(gòu)件發(fā)生失效時(shí)，有起始態(tài).中間態(tài)和完成態(tài)，一般以失效的（）為分析重點(diǎn)?？荚嚧鸢福浩鹗紤B(tài)59、平面應(yīng)變斷裂韌性KIC表示在平面應(yīng)變條件

10、下材料抵抗裂紋（）能力.考試答案：擴(kuò)展的60、金屬構(gòu)件在自然條件下發(fā)生的腐蝕包括（）腐蝕.海水腐蝕和大氣腐蝕?？荚嚧鸢福和寥?1、典型零件的選材一般遵循的原則有使用性原則.（）和經(jīng)濟(jì)性原則?？荚嚧鸢福汗に囆栽瓌t62、失效構(gòu)件進(jìn)行理化檢驗(yàn)遵循的原則是（）或（）,（）。考試答案：先不破壞性/少破壞性檢測(cè)/再做破壞性檢測(cè)63、疲勞斷口的微觀特征有（）.（）?？荚嚧鸢福浩谳x紋/輪胎壓痕花樣64、金屬構(gòu)件產(chǎn)生彈性變形失效的原因有（）.超溫和材料變質(zhì)?？荚嚧鸢福哼^載65、構(gòu)件進(jìn)行磁粉檢測(cè)后，要求檢測(cè)對(duì)象具有（）。考試答案：鐵磁性66、光滑圓棒狀拉伸試樣斷口三要素包括（）.（）.（）o考試答案：纖維區(qū)/放

11、射區(qū)/剪切唇67、構(gòu)件進(jìn)行磁粉檢測(cè)后，還保留剩余磁性，影響使用，必須（）處理。考試答案：退磁68、從宏觀看，裂紋的走向是由（）和強(qiáng)度原則決定的?？荚嚧鸢福簯?yīng)力原則69、痕跡形成的三要素包括造痕物.留痕物和（）考試答案：發(fā)生相互接觸70、金屬構(gòu)件失效過程的特點(diǎn)包括不可逆性.有序性.不穩(wěn)定性和（）考試答案：積累性71、高溫作用下，金屬構(gòu)件常見的變形失效包括（）和（）?？荚嚧鸢福喝渥?應(yīng)力松弛三：簡(jiǎn)答題72、根據(jù)下圖敘述韌性材料斷口的形成過程。并說明何為平面應(yīng)力狀態(tài)和平面應(yīng)變狀態(tài)?？荚嚧鸢福?）頸縮2）空穴形成3）空穴長(zhǎng)大形成裂紋4）裂紋擴(kuò)展5）最終斷裂形成杯錐斷口6）平面應(yīng)力狀態(tài)裂紋尖端處于二向應(yīng)

12、力狀態(tài)，如薄板受力，其z方向的應(yīng)力為零7）平面應(yīng)變狀態(tài)：裂紋尖端處于三向應(yīng)力狀態(tài)，如厚板受力，其z方向的位移被束縛，有z方向的應(yīng)力.73、簡(jiǎn)述殘余應(yīng)力的產(chǎn)生途徑。考試答案：1）熱處理殘余應(yīng)力2）表面化學(xué)熱處理引起的殘余應(yīng)力3）焊接殘余應(yīng)力4）鑄造殘余應(yīng)力5）涂鍍層引起的殘余應(yīng)力6）切削加工殘余應(yīng)力。74、簡(jiǎn)述彈性變形和塑性變形的區(qū)別?？荚嚧鸢福?）彈性變形特點(diǎn)可逆性；（2）單值性；（3）變形量很小2）塑性變形。特點(diǎn)：（1）不可逆性；（2）變形量不恒定；（3）慢速變形；（4）伴隨材料性能的變化75、簡(jiǎn)述構(gòu)件中的裂紋擴(kuò)展應(yīng)遵循的原則。1）在一般，t#況下，當(dāng)材質(zhì)比較均勻時(shí)，應(yīng)力原則起主導(dǎo)作用，裂紋

13、按應(yīng)力原則擴(kuò)展2）當(dāng)材質(zhì)存在明顯的不均勻性時(shí)，裂紋按強(qiáng)度原則擴(kuò)展，強(qiáng)度原則起主導(dǎo)作用3）當(dāng)應(yīng)力原則和強(qiáng)度原則一致時(shí)，無疑裂紋將沿著一致的方向擴(kuò)展。這就是存在于最大應(yīng)力部位的缺陷對(duì)裂紋產(chǎn)生的影響很大的原因76、某管道公司在安裝一長(zhǎng)輸管線的法蘭時(shí)，法蘭開裂，裂紋長(zhǎng)約三分之二周長(zhǎng)，距環(huán)焊縫有一定距離。該法蘭材質(zhì)為16Mn,宏觀斷口分析發(fā)現(xiàn)斷口表面呈現(xiàn)閃閃發(fā)光的小刻面，沒有明顯的塑性變形現(xiàn)象。請(qǐng)根據(jù)失效分析程序制定一失效分析方案，如何才能確定該法蘭斷裂原因?？荚嚧鸢福?）根據(jù)宏觀斷口分析發(fā)現(xiàn)斷口表面呈現(xiàn)閃閃發(fā)光的小刻面，沒有明顯的塑性變形現(xiàn)象可以初步判斷法蘭為脆性斷裂2）具體分析步驟大體為：先進(jìn)行無損

14、檢測(cè)或破壞性少的檢測(cè)，再進(jìn)行破壞性檢測(cè)3）理化檢驗(yàn)的步驟有先低倍檢驗(yàn)，再進(jìn)行金相分析觀察顯微組織，光譜或化學(xué)分析觀察化學(xué)成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)，利用機(jī)械性能試驗(yàn)判斷材料的屈服強(qiáng)度.沖擊功等是否符合標(biāo)準(zhǔn)4）再利用掃描電子顯微鏡觀察斷口，如果微觀斷口有河流花樣或魚骨狀花樣或舌狀花樣等，則可進(jìn)一步證實(shí)為脆性斷裂。77、下圖為疲勞斷口示意圖，試說明a.b和c分別代表哪個(gè)區(qū)域。當(dāng)斷口有多個(gè)疲勞源萌生時(shí)，如何判斷最先。考試答案：1）a:疲勞裂紋萌生區(qū)2）b:疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)3）c:最終斷裂區(qū)4）起裂點(diǎn)的判定：有多個(gè)裂紋源時(shí)疲勞條紋密度大，比較光澤明亮的為最初的。5）b區(qū)為疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，其宏觀特征表現(xiàn)為沙灘狀花樣

15、或貝殼狀花樣。78、簡(jiǎn)述夾雜物容易成為裂紋源的原因?？荚嚧鸢福?）夾雜物造成鋼材局部應(yīng)力集中2）夾雜物本身斷裂或與基體交界面產(chǎn)生斷裂而成為裂紋源。79、簡(jiǎn)述斷口三要素的作用及其影響因素?？荚嚧鸢福海?）確定裂紋源位置；（2）確定裂紋擴(kuò)展方向；（3）根據(jù)三要素所占比例大小，粗略評(píng)價(jià)材料機(jī)械性能。影響因素:1）零件形狀（2）試驗(yàn)溫度：隨試驗(yàn)溫度的降低，纖維區(qū)和剪切唇減小，放射區(qū)增大（3）加載速率：加載速率增大，放射區(qū)增大80、簡(jiǎn)述斷口分析的依據(jù)?？荚嚧鸢福?）斷口的顏色及光澤2）斷口上的花紋3）斷口上的粗糙度4）斷口與最大正應(yīng)力的交角5）斷口上的冶金缺陷81、簡(jiǎn)述失效分析的步驟?？荚嚧鸢福?）接受

16、任務(wù)2）調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)及收集背景、資料。3）失效件的觀察.檢測(cè)及試驗(yàn)4）確定失效原因5）提出改進(jìn)措施。82、對(duì)比金屬構(gòu)件脆性斷裂和韌性斷裂的宏觀形貌特征?？荚嚧鸢福?）韌性斷裂（1）具有明顯的形狀改變和較大的塑性變形（2）斷口宏觀分析呈暗灰色纖維狀，無閃爍金屬光澤，斷口不平齊，與主應(yīng)力成（3）破裂不產(chǎn)生碎片，裂口或偶然發(fā)現(xiàn)少許碎片>2）脆性斷裂（1）破裂時(shí)無明顯的塑性變形，破裂之前沒有或只有局部極小的塑性變形（2）斷口宏觀分析程金屬晶粒狀并富有光澤，斷口平直與主應(yīng)力垂直（3）瞬間發(fā)生，有許多碎片飛出。83、簡(jiǎn)述微觀腐蝕電池的形成原因?？荚嚧鸢福?）金屬化學(xué)成分不均勻性2）組織結(jié)構(gòu)的不均勻性3）

17、物理狀態(tài)的不均勻性4）金屬表面膜的不完整性。84、簡(jiǎn)述失效分析需要掌握哪幾種基本技能?？荚嚧鸢福?）斷口分析2）裂紋分析3）痕跡分析4）模擬試驗(yàn)85、列舉石油工業(yè)中2種常用構(gòu)件的失效形式。（每種構(gòu)件最少給出2種失效形式）考試答案：1）長(zhǎng)輸管線失效形式（1）塑性失穩(wěn)（2）脆性斷裂（3）延性斷裂（4）氫致開裂（5）應(yīng)力腐蝕開裂（6）疲勞斷裂2）鉆具的失效形式（1）斷裂（2）內(nèi)螺紋接頭脹大（3）摩擦裂紋（4）粘扣（5）結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致失效還可以給出其他構(gòu)件如油套管.集輸管線等的失效形式。86、簡(jiǎn)述降低應(yīng)力集中的措施?？荚嚧鸢福?）從強(qiáng)化材料方面降低應(yīng)力集中的作用（1）表面熱處理強(qiáng)化（2）薄殼淬火（3）

18、噴丸強(qiáng)化（4）滾壓強(qiáng)化2）從設(shè)計(jì)方面降低應(yīng)力集中系數(shù)（1）變截面部位的過渡（2）根據(jù)零件的受力方向和位置選擇適當(dāng)?shù)拈_孔部位（3）在應(yīng)力集中區(qū)附近的低應(yīng)力部位增開缺口和圓孔。87、簡(jiǎn)述斷口三要素的作用及影響因素。考試答案：>1）確定裂紋源位置；2）確定裂紋擴(kuò)展方向；3）根據(jù)三要素所占比例大小，粗略評(píng)價(jià)材料機(jī)械性能，影響因素：零件形狀；試驗(yàn)溫度；加載速率88、簡(jiǎn)述構(gòu)件中的夾雜物為何會(huì)形成裂紋源?？荚嚧鸢福?）夾雜物造成鋼材局部應(yīng)力集中；2）夾雜物本身斷裂；3）夾雜物與基體交界面產(chǎn)生斷裂而成為裂紋源。89、簡(jiǎn)述降低構(gòu)件應(yīng)力集中的措施。考試答案：1）從強(qiáng)化材料方面降低應(yīng)力集中的作用：表面熱處理強(qiáng)化.薄殼淬火.噴丸強(qiáng)化.滾壓強(qiáng)化2）從設(shè)計(jì)方面降低應(yīng)力集中系數(shù)：