本书基本取材于笔者失效分析的专项试验研究资料与生产实践经验，辅以金属学经典理论，以机械设备的生产、运行失效分析为主，兼论焊接件以及各行业钢铁制件及其设备的失效分析，内容简明扼要，十分实用。

本书在金属学理论与测试技术取得突破性的发展之前，其内容始终实用有效，只是需要应用适时的标准。

本书共分三篇，第一篇为机械设备失效分析基础知识；第二篇为机械设备失效分析手段及试验方法；第三篇为机械设备失效分析实例。

本书展开了机械设备、钢铁制品、焊接件以及各行业机械设备的失效分析，其中对热力或发电用锅炉、汽轮机等各行业机械设备生产运行失效作了重点分析。

本书是作者十多年工作实践经验的结晶，书中呈现了关于失效分析方面独树一帜的研究成果，解决了多年生产疑难问题，对提高科学技术水平及生产经济效益有实际参考作用。

本书可供机械制造、电力设备、钢铁冶金行业金属材料失效分析技术人员及质量监督与管理人员参考使用，同时也可供大专院校金属材料学专业师生学习参考。

第一篇 失效分析基础

 第一章 金属材料失效分析

第一节 失效分析概念

第二节 失效分析思路与准则

第三节 机械设备的特殊性

第四节 机械设备的失效

 第二章 金属材料失效形式与特征

第一节 失效形式

第二节 断口特征

第三节 断口的综合分析

 第三章 机械设备用钢的组织与特殊相

第一节 常见组织特征

第二节 常见相与机械设备用钢特殊相

第三节 常用钢的组织

 第四章 高温长期用钢组织与不完全正火组织

第一节 高温长期用钢组织特征

第二节 耐热钢不完全正火组织

第三节 低合金耐热钢中B-M组织

第四节 焊缝热影响区Ac1～Ac3区段钢对实用性的影响

 第五章 高温性能

第一节 蠕变

第二节 持久强度

第三节 松弛

第四节 持久塑性

第五节 组织稳定性

第六节 时效

第七节 聚合再结晶

第八节 热脆性

 第六章 慢性组织损伤

第一节 球化

第二节 石墨化

第三节 蠕变孔洞

 第七章 亚共析钢中魏氏组织

第一节 魏氏组织定义及产生

第二节 标准与检验

第三节 魏氏组织对钢性能的影响

第四节 评析魏氏组织

 第八章 耐热钢的晶粒度

第一节 低合金耐热钢的混晶

第二节 低合金耐热钢晶粒度不均匀原因

第三节 晶粒度级差对低合金耐热钢组织稳定性的影响

第四节 混晶对低合金耐热钢持久强度的影响

第五节 低合金耐热钢热轧管晶粒度与混晶

第六节 混晶对松弛性能的影响

第七节 评析混晶

第八节 如何对待低合金耐热钢的混晶组织

第九节 细晶粒奥氏体耐热钢

第十节 细晶粒马氏体耐热钢

 第九章 热强钢超温组织特征

第一节 碳钢和高合金钢超温组织与性能

第二节 低合金耐热钢超温组织与性能

 第十章 钢材缺陷

第一节 型材缺陷

第二节 连铸坯缺陷

第三节 铸件缺陷

第四节 锻件缺陷

第五节 加工缺陷

 第十一章 焊缝与焊接缺陷

第一节 焊缝

第二节 焊缝组织结构

第三节 焊缝热影响区

第四节 焊接缺陷及其预防

 第十二章 异常焊接的质量

第一节 焊接缺陷特例

第二节 9％Cr钢焊接特征

第三节 奥氏体钢焊接金相

第四节 异种钢焊接接头的失效

 第十三章 腐蚀

第一节 腐蚀形态

第二节 腐蚀类型

第三节 蒸汽动力设备的典型腐蚀

第四节 腐蚀损坏之例

第五节 从钢表面取下腐蚀产物的方法

 第十四章 部件损坏的基本因素

第一节 运行因素

第二节 工艺因素

第三节 腐蚀

第四节 影响安全运行的其他因素

第二篇 材质测试技术

 第一章 金相技术

第一节 金相检验

第二节 对比法

第三节 定量法

第四节 参数法与关系式法

第五节 显微组织的显示

第六节 非金属夹杂物鉴定

第七节 σ相检验

 第二章 失效分析用近代仪器

第一节 显微硬度

第二节 X射线衍射技术

第三节 透射电子显微镜技术

第四节 图像分析

第五节 扫描电子显微镜技术

第六节 电子探针

第七节 离子探针二次离子质谱

第八节 分析电子显微技术

第九节 俄歇电子能谱

第十节 奥氏体中铁素体与铁素体测定仪

第十一节 计算机

 第三章 相分析

第一节 离析碳化物相的方法

第二节 碳化物分析

第三节 化学分离碳化物相的数据处理

第四节 合金元素再分配与相的变化

第五节 根据碳化物相判断钢材寿命

第六节 相的计算

第七节 相与奥氏体钢剩余寿命

 第四章 物理法测试技术

第一节 电阻

第二节 密度

第三节 热导性

第四节 热电势

第五节 热膨胀

第六节 磁性

第七节 消振性

第八节 内耗

第九节 X射线技术

第十节 弹性模量

第十一节 无损检测

 第五章 高温测试技术

第一节 持久强度

第二节 蠕变

第三节 松弛

第四节 抗氧化

第五节 高温硬度技术

 第六章 非常规测试技术

第一节 四级碳化物评定热强钢寿命

第二节 能量测试

第三节 脆性转变温度FATT50

第四节 钢的无塑性转变温度NDT

第五节 疲劳裂纹扩展速率

第六节 断裂力学

第七节 腐蚀疲劳

第八节 热疲劳

第九节 应力腐蚀

第十节 低倍试验

第十一节 焊接接头质量检验

第十二节 裂源判断技术

第三篇 失效分析

 第一章 锅炉零部件的损坏

第一节 蒸汽过热器

第二节 再热器

第三节 水冷壁

第四节 省煤器

第五节 空气预热器

第六节 超期服役材料隐患

第七节 锅筒

第八节 蒸汽导管和集箱

 第二章 轮机零部件的损坏

第一节 叶片

第二节 主轴叶轮和转子

第三节 汽缸

第四节 螺栓损坏及其预防

 第三章 压力容器与机械配件的失效

第一节 压力容器

第二节 石油化工设备

第三节 球磨机磨球磨损

第四节 球磨机衬板磨损

第五节 轴承

第六节 工程机械耐磨件

第七节 弹簧

第八节 齿轮

第九节 轴

第十节 给水泵的腐蚀

第十一节 凝结水管路的腐蚀

 第四章 高温高压管损坏实例

第一节 奥氏体钢过热器管热疲劳爆管

第二节 持久塑性降低——脆断

第三节 减温器蛇形管破裂

第四节 水冷壁管补焊异种钢失效

第五节 顶棚过热器低周疲劳断裂

第六节 氢损坏

第七节 水冷壁管网状裂纹

第八节 水冷壁严重腐蚀爆管

第九节 过热器超温爆管

第十节 过热器管的石墨化

第十一节 过热器热膨胀损坏

第十二节 屏式过热器异物堵塞爆管

第十三节 高温再热器硫酸盐腐蚀

第十四节 0Cr18Ni1OTi再热器爆管

第十五节 锅炉四管损坏

 第五章 焊接与锅炉管损坏实例”

第一节 省煤器磨损

第二节 预热器露点腐蚀

第三节 冷灰斗管热疲劳爆管

第四节 上升管环形裂纹

第五节 主蒸汽母管热疲劳开裂

第六节 联箱爆破

第七节 汽包缺陷评定

第八节 整屏水冷壁坠毁

 第六章 轮机零部件损坏实例

第一节 材料夹杂引起叶片断裂

第二节 叶片横向裂纹及断裂

第三节 转子飞裂

第四节 叶轮飞裂

第五节 汽轮机主轴破坏

第六节 螺栓断裂

第七节 拉筋断裂

第八节 燃气轮机叶片烧坏

 第七章 压力容器与机械配件损坏实例

第一节 压力容器自动焊裂缝

第二节 螺旋弹簧变形

第三节 钢板弹簧脆断

第四节 齿轮轴断裂

附录1 国内外钢号对照表

附录2 力学性能代号对照表

参考文献