材料延壽與可持續(xù)發(fā)展：汽車材料和典型零件失效分析與延壽

第1 章 緒論1.1　概述 0011.2　汽車工業(yè)發(fā)展趨勢 0041.2.1　輕量化 0041.2.2　提高安全性 0061.2.3　提高可靠性 0061.2.4　延長使用壽命 0071.2.5　發(fā)展新能源汽車 0071.3　汽車材料的開發(fā)和應用 0081.3.1　汽車輕量化用鋼概要 0081.3.2　高強度鋼和先進高強度鋼在自主品牌汽車上的典型應用 0131.3.3　汽車用鋁合金 0171.3.4　汽車用鎂合金 0241.3.5　復合材料 0261.4　汽車在服役過程中的材料失效 0281.4.1　腐蝕失效 0281.4.2　疲勞失效 0281.4.3　摩擦磨損 0291.5　孕育中的新的工業(yè)革命對汽車工業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品延壽帶來的影響 0291.6　小結 031參考文獻 032第2 章 車輛材料和典型構件的自然環(huán)境腐蝕2.1　概述 0342.2　腐蝕的危害 0352.2.1　腐蝕給國民經(jīng)濟帶來重大損失 0352.2.2　腐蝕給汽車工業(yè)帶來巨大損失 0382.3　腐蝕失效的特點 0402.4　國內外汽車的環(huán)境腐蝕研究概況 0422.5　重慶市公交和卡車環(huán)境腐蝕調研 0452.5.1　重慶市公交車輛環(huán)境腐蝕調研 0452.5.2　重慶市卡車車輛大氣腐蝕調查 0492.6　車輛材料在潮濕和酸雨的典型環(huán)境下的腐蝕 0532.6.1　環(huán)境腐蝕試驗試樣與試驗方法 0542.6.2　環(huán)境腐蝕試驗期間內的氣象及環(huán)境數(shù)據(jù) 0542.6.3　自然曝露試驗的樣品的腐蝕等級、光澤和色差的試驗結果 0552.6.4　環(huán)境腐蝕試樣的表面形貌變化 0562.6.5　典型汽車零件環(huán)境腐蝕試驗結果和表面形貌 0582.7　自然曝露試驗與加速腐蝕試驗相關性的研究 0692.7.1　試驗樣品和方法 0692.7.2　環(huán)境腐蝕試驗的結果 0732.7.3　環(huán)境腐蝕產(chǎn)物形貌觀察 0812.7.4　環(huán)境腐蝕產(chǎn)物成分的定性和定量測定 0832.7.5　人工加速試驗——CASS 鹽霧腐蝕結果 0872.7.6　人工加速腐蝕和自然環(huán)境腐蝕的相關性及其評價 0892.8　高強度螺栓的延遲斷裂性能和環(huán)境腐蝕 0922.8.1　高強度螺栓的延遲斷裂性能 0922.8.2　高強度螺栓環(huán)境腐蝕 0962.9　提高重慶地區(qū)典型汽車構件環(huán)境防腐性能的措施和建議 1002.10　車輛材料環(huán)境腐蝕數(shù)據(jù)庫 1032.11　總結 1052.12　附錄 105參考文獻 138第3 章 涂鍍層鋼板在汽車中的應用3.1　概述 1413.2　鍍層板的種類和特點 1413.3　鍍層板的基本性能 1473.3.1　鍍層與基體的結合力 1473.3.2　涂層板的成形性 1483.3.3　涂層板的耐蝕性 1503.3.4　涂層板的點焊性能 1533.3.5　涂層板的表面處理與油漆特性 1643.4　涂層板在汽車工業(yè)中的應用 1683.5　不同鍍層板的性能和未來的發(fā)展趨勢 1713.6　提升汽車零件防腐抗力的設計方法 1733.7　小結 174參考文獻 175第4 章 汽車排氣系統(tǒng)腐蝕分析與選材4.1　概述 1774.2　排氣系統(tǒng)的零件構成和用材演變 1784.3　不銹鋼在汽車排氣系統(tǒng)中的應用 1834.4　排氣系統(tǒng)熱端和冷端的常見失效模式 1844.5　排氣系統(tǒng)熱端材料的性能特點和失效 1884.6　排氣系統(tǒng)的冷端材料性能和失效 1914.7　腐蝕失效評價標準與方法 1964.7.1　高溫氧化試驗 1964.7.2　持久強度試驗 1974.7.3　凝結液腐蝕試驗 1984.7.4　晶間腐蝕評價 2004.7.5　鹽霧腐蝕試驗 2044.8　小結 2054.9　附錄 206參考文獻 209第5 章 汽車金屬材料疲勞失效5.1　概述 2115.2　疲勞的循環(huán)應力 2125.3　疲勞的加載模式和宏觀斷口 2145.4　疲勞斷口的微觀特征 2175.5　疲勞的分類及表征參量 2255.5.1　疲勞的分類 2255.5.2　高周疲勞的表征 2275.5.3　影響高周疲勞的應力因素 2335.6　影響疲勞性能的因素 2365.6.1　材料的種類和抗拉強度 2375.6.2　材料種類和屈服強度 2395.6.3　材料的晶粒度和亞晶尺寸 2415.6.4　材料的表面完整性 2415.6.5　影響疲勞的其他因素 2445.7　應變疲勞（低周疲勞） 及表征 2475.8　疲勞裂紋萌生 2505.9　疲勞裂紋擴展 2515.9.1　疲勞裂紋擴展和擴展速率的表征 2515.9.2　Paris方程和疲勞壽命的估算 2555.10　疲勞的試驗方法和數(shù)據(jù)處理 2565.10.1　成組法及其數(shù)據(jù)處理 2575.10.2　升降法及其數(shù)據(jù)處理 2585.10.3　疲勞極限的統(tǒng)計分析——SAFL方法 2585.10.4　疲勞損傷累積理論的試驗和數(shù)據(jù)處理方法——LOCATI 法 2595.11　高周疲勞快速試驗方法 2615.12　疲勞試驗設備 2645.13　提高疲勞強度的措施 2685.13.1　疲勞設計和零件選材 2685.13.2　制造工藝 2695.14　疲勞失效分析 2785.15　小結 281參考文獻 282第6 章 汽車零部件疲勞失效與延壽6.1　概述 2846.2　汽車典型零件的疲勞失效模式 2846.2.1　軸類零件的失效斷口特征 2886.2.2　齒輪零件的失效的表面特征 2956.2.3　在剪矩作用下的疲勞失效模式 2966.3　疲勞失效模式的多樣性和影響因素 2986.4　汽車零件疲勞失效分析的思路及方法的思考 3026.4.1　可靠性分析原理的應用 3026.4.2　正確區(qū)分材料性能和零部件功能 3156.4.3　充分利用和發(fā)揮計算機模擬的手段 3166.4.4　疲勞斷裂分析的認識過程 3176.4.5　對疲勞斷裂認識的階段性 3196.4.6　疲勞失效的過程和零件所在系統(tǒng)的相關性 3206.4.7　汽車零件失效分析時的共性和個性問題 3226.5　疲勞斷裂分析與結構因素的再認識 3236.5.1　零部件的基本結構特征與疲勞斷裂模式 3236.5.2　汽車部件結構對零件的力學要素和疲勞性能的影響 3256.5.3　系統(tǒng)中的應力和應變集中對汽車結構件疲勞斷裂的影響 3276.5.4　彎曲結構與疲勞斷裂 3336.5.5　汽車零部件結構中的組合應力問題 3436.5.6　系統(tǒng)結構對零件失效形式的影響 3456.5.7　零件的結構失穩(wěn)與失效 3476.6　小結 350參考文獻 351第7 章 典型汽車零件的摩擦與磨損7.1　概述 3527.2　摩擦的定義與分類 3537.3　摩擦理論 3547.3.1　早期摩擦理論 3547.3.2　滑動摩擦理論 3557.3.3　滾動摩擦理論 3557.4　影響摩擦的因素 3567.5　磨損的分類與評定 3577.5.1　磨損的分類 3587.5.2　影響?zhàn)ぶp和磨料磨損的因素 3597.5.3　磨損的評定 3607.6　提高材料耐磨性的方法和途徑 3617.6.1　開發(fā)耐磨材料 3617.6.2　表面強化 3637.7　不同磨損類型和零件選材 3687.8　汽車中的磨損失效 3707.8.1　剎車制動轂磨損、熱疲勞和斷裂 3707.8.2　變速箱齒輪的接觸疲勞、咬蝕和剝落 3717.8.3　發(fā)動機排氣閥的沖擊磨損失效 3777.8.4　礦用汽車翻斗的沖擊磨損失效 3807.8.5　汽車輪胎的磨損 3807.8.6　汽車其他磨損件 3857.8.7　熱沖壓硬化時的模具的磨損 3857.9　小結 386參考文獻 387