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内容简介

　　《材料科学与工程学科系列教材：失效分析与选材》由失效分析及其工程案例和选材基础、选材方法与工程应用两部分组成。主要内容为：失效与失效分析方法，工程零构件主要失效形式，有限元在失效分析中应用，失效分析的工程案例，以及工程设计与制造的选材基础，工程设计中常用选材方法，机械零构件的可靠性与选材，根据力学性能选材，几种工况下的选材及应用。《材料科学与工程学科系列教材：失效分析与选材》将失效分析与选材用材相结合，以更好地体现工程应用性，有助于培养学生的工程意识和解决实际问题的能力。为配合理工院校高级应用型人才培养，《材料科学与工程学科系列教材：失效分析与选材》强化典型案例及分析，各章节含应用实例13个以及失效分析的工程案例16个，有限元失效分析和零构件可靠性分析实例7个，选材用材实例35个。
　　《材料科学与工程学科系列教材：失效分析与选材》适用于金属材料工程、材料类和机械类等专业（包括基础班、卓越班）选修课的教材，也可供从事材料、机械设计及制造领域的工程技术人员参考。

目录

第1篇 失效分析及其工程实例
第1章 失效与失效分析方法
1.1 失效的基本概念
1.2 失效原因概述与失效诊断
1.3 失效分析的思路与程序
1.4 失效分析常用实验技术
1.5 失效分析方法
1.6 失效分析工作的发展
1.7 失效分析与材料科学及工程选材
本章小结
思考题与习题
第2章 工程零构件主要失效形式
2.1 零构件失效形式概述
2.2 过量变形失效
2.3 断裂失效
2.4 磨损失效
2.5 环境作用引起的失效
2.6 零件加工缺陷与失效
2.7 零件热处理缺陷与失效
本章小结
思考题与习题
第3章 有限元分析在零部件失效分析中的应用
3.1 材料科学有限元分析的基础知识
3.2 有限元法失效分析的基本过程
3.3 ANSYS蠕变失效分析
3.4 ANSYS断裂失效分析
本章小结
思考题与习题
第4章 失效分析的工程案例
4.1 材质因素引起的失效
4.2 机器零件的失效分析
4.3 模具的失效分析
4.4 典型易损件的失效分析实例
4.5 工程装备失效分析实例
本章小结
思考题与习题

第2篇 选材基础、选材方法与工程应用
第5章 工程设计与制造的选材基础
5.1 工程设计中的选材因素
5.2 产品的选材
5.3 零件制造工艺与设计选材
5.4 材料选择的经济性考虑
5.5 绿色设计制造与绿色选材
本章小结
思考题与习题
第6章 工程设计中常用选材方法
6.1 经验和传统选材
6.2 半经验选材
6.3 现代选材方法
6.4 定量化选材与应用
本章小结
思考题与习题
第7章 机械零构件的可靠性与选材
7.1 可靠性概述
7.2 可靠性设计原理
7.3 机械零构件可靠度计算
7.4 疲劳强度的可靠性分析
7.5 按可靠度选材
7.6 基于ANSYS的机械零构件可靠性分析
本章小结
思考题与习题
第8章 根据力学性能选材
8.1 按刚度选材
8.2 按强度选材
8.3 按韧性选材
8.4 按疲劳强度选材
8.5 按综合力学性能选材
本章小结
思考题与习题
第9章 几种工况下的选材及应用
9.1 摩擦磨损条件下工作零件的选材
9.2 腐蚀环境下工作零件的选材
9.3 高温用材及选择
9.4 低温用材及选择
本章小结
思考题与习题
中英对照的关键词
参考文献

精彩书摘

　　《材料科学与工程学科系列教材：失效分析与选材》：
　　
　　（1）研磨冲蚀。流体中所带粒子的相对运动方向几乎与被冲蚀表面相平行的冲刷，如风机携带硬粒子的气流对叶片的纵向冲刷。
　　（2）撞击冲蚀。流体中固相粒子的相对运动方向与被冲蚀表面近于垂直的冲刷，如风机携带硬质子的气流对叶片正断面方向的冲刷。
　　冲蚀磨损过程中，由于粒子的冲刷，在工件表面形成短程沟槽，使表面粗糙，有时粒子会在表面冲击出许多小坑。被冲蚀金属产生一定的变形层，变形层内有裂纹产生。
　　腐蚀磨损是在摩擦磨损过程中，金属同时与周围介质发生环境（化学或电化学）反应，导致表层金属的移失现象。有些时候，化学反应首先进行，接着腐蚀产物被机械作用除去；但机械作用也可以先于化学反应而形成非常小的磨痕，随后磨痕再与环境起反应。即使是轻微的化学反应，也可以和机械作用彼此增强。
　　腐蚀磨损的主要特征是在表面形成一层松脆的化合物，当配合表面发生相对运动时，化合物层破碎、剥落或被磨损掉，新鲜表面裸露出来，露出的新表面很快又发生腐蚀磨损。如此，磨损加剧腐蚀，腐蚀加速磨损。如在钢材表面生成一层红褐色氧化物（Fe2O2）或黑色氧化物（Fe3O4）的磨损情况。
　　2.5环境作用引起的失效
　　2.5.1腐蚀失效
　　材料表面因与环境介质发生化学或电化学反应引起材料的破坏或变质称为材料的腐蚀。腐蚀失效现象是普遍存在的，如钢铁结构在大气中生锈、轮船外壳在海水中腐蚀，铁锹放置空气中一段时问会生锈，地下金属管道发生腐蚀渗漏，化工厂内金属腐蚀损坏，等等。
　　1）腐蚀的分类
　　腐蚀的分类方法很多，常见的是两种分类方法。
　　（1）按腐蚀机理分类：
　　①化学腐蚀。金属在非电化学作用下的腐蚀过程，通常指在非电解质溶液及干燥气体中，纯化学作用引起的腐蚀破坏，特点是在腐蚀过程中没有电流的产生。金属的高温氧化；金属在非电解质（如酒精、石油等）中的腐蚀等，就属于化学腐蚀。
　　②电化学腐蚀。金属表面与周围介质发生电化学作用引起的破坏，特点是腐蚀过程中有电流产生。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。
　　③物理腐蚀。金属由于单纯的物理溶解作用所引起的破坏。金属制品在液态金属中就可发生物理腐蚀，如用来盛放熔融锌的钢容器，由于铁被液态锌所溶解而发生损坏。
　　……

前言/序言

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