第一份機械失效分析與防護期末復(fù)習(xí)資料

1、中國石油大學(xué)北京遠程教育學(xué)院機械失效分析與防護期末復(fù)習(xí)題答案一、多項選擇題1、根據(jù)產(chǎn)品的失效形態(tài)對金屬構(gòu)件失效形式進行分類,包括ACD失效.A:外表損傷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.ADA: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,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、消除剩余應(yīng)力的方法有ABD.A:機械法B:回火C:振動法D:去應(yīng)力退火5、腐蝕電池的根本要素有陽極.陰極.CD.A:液相B:氣相C:外電路D:電解質(zhì)溶液6、腐蝕電池的工作過程包括ABC

2、.A:陽極過程B:陰極過程C:電流流動D:離子移動7、失效分析測試技術(shù)的選用原那么是BC.可能性和經(jīng)濟性.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)力腐蝕斷裂的三個根本條件是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)生脆性斷裂時微觀形貌特征有ABCD把戲.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那么有ABCoA:使用性原那么B:工藝性原那么C:經(jīng)濟性原那么D:可靠性原那么11、構(gòu)件失效后,對其進行失效分析前,需要對斷口進行保護,目的是預(yù)防搬運過程中的AB,12、構(gòu)件發(fā)生疲勞斷裂時微觀形貌特征有BDoA:河流把戲B:疲勞輝紋

3、C:韌窩D:腐輪胎壓痕把戲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ABCDoA:材料選擇不當(dāng)B:裝配錯誤C:熱處理方式不當(dāng)D:機械設(shè)計錯誤15、常用裂紋先后順序判斷方法有ABCD.A:材料選擇不當(dāng)B:裝配錯誤C:熱處理方式不當(dāng)D:機械設(shè)計錯誤二：填空題16、疲勞斷口的微觀特征有和輪胎壓痕把戲.測試答案：疲勞輝紋17、金屬構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形失效的原因是.測試答案：過載18、NSR越大,表示材料對缺口的敏感性越.測試答案：小19、金屬材料的斷裂過程分為,裂紋的擴展和斷裂三個階段.測試答案：裂紋的萌生20、構(gòu)件中的夾雜物按其變形水平分塑性夾

4、雜物和半塑性夾雜物.測試答案：脆性夾雜物21、構(gòu)件失效后,對其進行失效分析前,需要對斷口進行保護,目的是預(yù)防搬運過程中的和.測試答案：機械損傷/化學(xué)損傷22、構(gòu)件發(fā)生韌性斷裂時,當(dāng)材料含有較多的第二相質(zhì)點或夾雜物時,形成的韌窩數(shù)量較多,且.測試答案：淺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展.測試答案：應(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.測試答案：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.測試答案：大氣腐蝕26、典型零件的選材一般遵循的原那么有.和經(jīng)濟性原那么.27、構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂時最典型的微觀形貌

5、特征是具有把戲.測試答案：河流28、金屬材料發(fā)生韌性斷裂時,斷裂前有明顯的.其典型的微觀形貌特征是.測試答案：塑性變形/韌窩29、失效構(gòu)件進行理化檢驗遵循的原那么是,再做破壞性檢測.測試答案：先做不破壞性或少破壞性檢測30、材料在5000-1000o以上發(fā)生的腐蝕稱為.測試答案：高溫腐蝕31、金屬材料在長時間恒溫.恒應(yīng)力彳用下,即使應(yīng)力低于屈服強度,也會緩慢地產(chǎn)生塑性變形的現(xiàn)象稱為.測試答案：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.測試答案：腐蝕33、失效分析取樣時要進行標(biāo)號,其中標(biāo)號目的是.測試答案：預(yù)防弄混斷口34、金屬構(gòu)件疲勞斷裂的宏觀形貌特征

6、是.測試答案：貝殼狀條紋35、失效分析的程序可以用六個字概述,即問.聞.模和結(jié).測試答案：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度,有時甚至低于屈服極限,但經(jīng)過一定的循環(huán)周期后,金屬構(gòu)件發(fā)生忽然斷裂,稱為.測試答案：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.測試答案：氯脆38、光滑圓棒狀拉伸試樣斷口三要素包括.和剪切唇.測試答案：纖維區(qū)/放射區(qū)39、相互接觸并作相對運動的物體由于機械.物理和化學(xué)作用,造成物體外表材料的位移及別離,使外表形狀.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.測試答案：塑性變形

7、41、金屬材料韌性較差時,韌性斷口上韌窩尺寸較.測試答案：淺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.測試答案：總變形不變43、鋼材內(nèi)部的夾雜物本身斷裂或與基體交界面產(chǎn)生斷裂時容易形成.測試答案：裂紋源44、腐蝕電池的根本要素有.,電解質(zhì)溶液和外電路.測試答案：陽極/陰極45、韌性斷裂時宏觀斷口呈暗灰色,無閃爍金屬光澤,斷口不平齊,與主應(yīng)力成45o.測試答案：纖維狀46、疲勞斷裂如果有多個裂紋源,那么疲勞條紋間距,比擬光澤明亮的為最先產(chǎn)生的裂紋.測試答案：密度大47、從宏觀上看,裂紋的走向是由和決定的.測試答案：應(yīng)力原那么/強度原那么48、疲勞

8、斷口中,疲勞源區(qū)是整個疲勞區(qū)中的地方.測試答案：磨得最亮49、金屬構(gòu)件發(fā)生韌性斷裂時的微觀形貌特征為或.測試答案：韌窩/蛇形把戲50、裂紋分析的目的是確定裂紋的位置及.測試答案：裂紋產(chǎn)生的原因51、細菌腐蝕并非細菌本身對金屬產(chǎn)生浸蝕作用,而是細菌間接對金屬腐蝕電化學(xué)過程產(chǎn)生影響.測試答案：生命活動的結(jié)果52、NSR越小,表示材料對缺口的敏感性越.測試答案：大53、磁粉檢測是利用被檢材料的檢驗其表層缺陷的一種無損檢測方法.54、金屬構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂時的微觀形貌包括,扇形把戲.魚骨狀把戲等.測試答案：河流把戲55、金屬構(gòu)件發(fā)生高溫氧化時,其外表生成的氧化膜是,既能電子導(dǎo)電,又能離子導(dǎo)電.測試答案：

9、半導(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)測試答案：最終斷裂區(qū)57、構(gòu)件產(chǎn)生裂紋的部位比擬特殊,可能由于構(gòu)件局部結(jié)構(gòu)形狀引起,也可能與材料缺陷有關(guān),主要歸結(jié)于.測試答案：最終斷裂區(qū)58、金屬構(gòu)件發(fā)生失效時,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.測試答案：起始態(tài)59、平面應(yīng)變斷裂韌性KIC表示在平面應(yīng)變條件下材料反抗裂紋水平.測試答案：擴展的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.測試答案：土壤61、典型零件的選材一般遵循的原那么有使用性原那么.和經(jīng)濟性原那么.測試答案：工藝性原那么62、失效構(gòu)件進行理化檢驗遵循的原那么

10、是或,.測試答案：先不破壞性/少破壞性檢測/再做破壞性檢測63、疲勞斷口的微觀特征有.測試答案：疲勞輝紋/輪胎壓痕把戲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).測試答案：過載65、構(gòu)件進行磁粉檢測后,要求檢測對象具有.測試答案：鐵磁性66、光滑圓棒狀拉伸試樣斷口三要素包括.o測試答案：纖維區(qū)/放射區(qū)/剪切唇67、構(gòu)件進行磁粉檢測后,還保存剩余磁性,影響使用,必須處理.測試答案：退磁68、從宏觀看,裂紋的走向是由和強度原那么決定的.測試答案：應(yīng)力原那么69、痕跡形成的三要素包括造痕物.留痕物和測試答案：發(fā)生相互接觸70、金屬構(gòu)件失效過程的特點包括不可逆性.有序性.不穩(wěn)定性和測試答案

11、：積累性71、高溫作用下,金屬構(gòu)件常見的變形失效包括和.測試答案：蠕變/應(yīng)力松弛三：簡做題72、根據(jù)下列圖表達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).測試答案：1頸縮2空穴形成3空穴長大形成裂紋4裂紋擴展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)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、簡述剩余應(yīng)力的產(chǎn)生途徑.測試答案：1熱處理剩余應(yīng)力2外表化學(xué)熱處理引起的剩余應(yīng)力3焊接剩余應(yīng)力4鑄造剩余應(yīng)力5涂鍍層引起的剩余應(yīng)力6切削加工剩余應(yīng)力.74、簡述彈性變形和塑性變形的區(qū)別

12、.測試答案：1彈性變形特點可逆性；2單值性；3變形量很小2塑性變形.特點：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、簡述構(gòu)件中的裂紋擴展應(yīng)遵循的原那么.1在一般,t#況下,當(dāng)材質(zhì)比擬均勻時,應(yīng)力原那么起主導(dǎo)作用,裂紋按應(yīng)力原那么擴展2當(dāng)材質(zhì)存在明顯的不均勻性時,裂紋按強度原那么擴展,強度原那么起主導(dǎo)作用3當(dāng)應(yīng)力原那么和強度原那么一致時,無疑裂紋將沿著一致的方向擴展.這就是存在于最大應(yīng)力部位的缺陷對裂紋產(chǎn)生的影響很大的原因76、某管道公司在安裝一長輸管線的法蘭時,法蘭開裂,裂紋長約三分之二周長,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)斷口外表呈現(xiàn)閃閃發(fā)光

13、的小刻面,沒有明顯的塑性變形現(xiàn)象.請根據(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.測試答案：1根據(jù)宏觀斷口分析發(fā)現(xiàn)斷口外表呈現(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：先進行無損檢測或破壞性少的檢測,再進行破壞性檢測3理化檢驗的步驟有先低倍檢驗,再進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),利用機械性能試驗判斷材料的屈服強度.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把戲或魚骨狀把戲或舌狀把戲等,那么可進一步證實為脆性斷裂.77、下列圖為疲勞斷口示意圖,試說明a.b和c分別代表哪個

14、區(qū)域.當(dāng)斷口有多個疲勞源萌生時,如何判斷最先.測試答案：1a:疲勞裂紋萌生區(qū)2b:疲勞裂紋擴展區(qū)3c:最終斷裂區(qū)4起裂點的判定：有多個裂紋源時疲勞條紋密度大,比擬光澤明亮的為最初的.5b區(qū)為疲勞裂紋擴展區(qū),其宏觀特征表現(xiàn)為沙灘狀把戲或貝殼狀把戲.78、簡述夾雜物容易成為裂紋源的原因.測試答案：1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、簡述斷口三要素的作用及其影響因素.測試答案：1確定裂紋源位置；2確定裂紋擴展方向；3根據(jù)三要素所占比例大小,粗略評價材料機械性能.影響因素:1零件形狀2試驗溫度：隨試驗溫度的降低,纖維區(qū)和剪切唇減小,放射區(qū)增大3加載速率

15、：加載速率增大,放射區(qū)增大80、簡述斷口分析的依據(jù).測試答案：1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、簡述失效分析的步驟.測試答案：1接受任務(wù)2調(diào)查現(xiàn)場及收集背景、資料.3失效件的觀察.檢測及試驗4確定失效原因5提出改良舉措.82、比照金屬構(gòu)件脆性斷裂和韌性斷裂的宏觀形貌特征.測試答案：1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

16、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、簡述微觀腐蝕電池的形成原因.測試答案：1金屬化學(xué)成分不均勻性2組織結(jié)構(gòu)的不均勻性3物理狀態(tài)的不均勻性4金屬外表膜的不完整性.84、簡述失效分析需要掌握哪幾種根本技能.測試答案：1斷口分析2裂紋分析3痕跡分析4模擬試驗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種失效形式測試答案：1長輸管線失效形式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、簡述降低應(yīng)力集中的舉措.測試

17、答案：1從強化材料方面降低應(yīng)力集中的作用1外表熱處理強化2薄殼淬火3噴丸強化4滾壓強化2從設(shè)計方面降低應(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、簡述斷口三要素的作用及影響因素.測試答案：1確定裂紋源位置；2確定裂紋擴展方向；3根據(jù)三要素所占比例大小,粗略評價材料機械性能,影響因素：零件形狀；試驗溫度；加載速率88、簡述構(gòu)件中的夾雜物為何會形成裂紋源.測試答案：1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、簡述降低構(gòu)件應(yīng)力集中的舉措.測試答案：1從強化材料方面降低應(yīng)力集中的作用：外表熱處理強化.薄殼淬火.噴丸強化.滾壓強化2從設(shè)計方面降低應(yīng)力集中系數(shù)：變截面部位的過渡.根據(jù)零件的