前言

20世纪80年代开始,我国汽车工业开始步入全面、快速发展的阶段,目前已经成为汽车制造的第一大国,这其中也包含与之相伴的汽车产品及技术开发的大规模扩张。同时,随着汽车工业的发展,汽车行业也从以一汽、东风和重汽为代表的企业大而全传统的生产模式,走向整车、总成及零部件研发、生产的专业化、规模化和市场化的技术模式。

汽车材料及零件的理化检验技术,是检验、控制其内在质量和相关工艺的一项重要工程技术。伴随着汽车工业的技术拓展和规模化、专业化,在产品的研发、生产及使用的过程中,汽车零部件的各种失效也逐渐显现,可以说汽车行业有着机械制造行业内最大或最复杂的失效样本。这些情况对于理化检验技术专业提出了新的要求,进入全面展开失效分析技术应用研究阶段。失效分析经过30多年的发展,取得了长足的进步。根据这种实际的技术工作需求,在汽车工程学会材料分会的组织和支持下,理化检测及失效分析专业委员会20世纪80年代末期成立。该委员会积极组织汽车行业内的理化检测及失效分析技术交流和技术培训活动,使得行业内产业链上越来越多的企业重视这项技术,且失效分析工程师的队伍不断扩大,技术水平和能力也有了质的提高。

汽车零部件的失效分析技术是一项涉及众多学科和工程技术的综合性工程技术。不论是对于ISO16949标准的贯彻和认证,还是QTMS质量管理体系的运行,失效分析技术都是其中的一个重要环节,发挥着不可替代的作用。在汽车工程领域,失效分析工作涉及汽车技术的各个环节,包括产品开发、新材料及新工艺的应用、生产制造、产品应用和售后服务,并在产品的可靠性提高、质量改进及技术责任划分等诸方面发挥着重要的作用。

对于金属材料零部件而言,失效的主要类型包括断裂(开裂)、变形、磨损和腐蚀。而失效分析技术则涉及物理及化学学科、金属材料及金属工艺学、材料和工程力学,以及各种汽车工程技术等各门类学科何技术,同时也包括实践认知和逻辑推理等思维形式。

我们应该充分地认识到汽车行业内这方面技术发展还不均衡,水平参差不齐,不能完全地满足各方面的技术需求。另外,根据实际上不同的需求,很多社会上的分析机构介入汽车零件的失效分析工作中来,这弥补了汽车行业内部的技术不足,但也存在着很多技术经验缺失的缺憾。

为此,在中国汽车工程学会的组织下,编写了本书。编者均是来自汽车行业内长期从事该项工作的工程师,结合相关的各种失效分析理论和大量的工作实践,从不同的方面论述了汽车零件失效分析的技术,供汽车工程技术人员参考,其中也会有一些技术方面的偏差或不足,希望读者提出宝贵的意见和建议。

本书共16章,每个章节都有相对独立的主题,内容涉及汽车零部件失效分析技术概述;汽车零部件疲劳失效分析;汽车零部件延迟开裂分析;钢铁铸造汽车零部件失效分析;汽车钢板弹簧失效分析;汽车紧固件失效分析;汽车用滚动轴承的失效机理;汽车钢板类零件失效分析;汽车发动机气门失效分析;汽车用齿轮类零件失效分析;汽车发动机活塞失效分析;典型钢铁材料缺陷分析;典型轴承材料缺陷分析;汽车零部件热疲劳失效分析;技术报告中的图片处理问题;金相组织及微观形貌分析。

本书由刘柯军、邵亮主编,其中第1章至第3章由刘柯军编写;第4章由白培谦编写;第5章由张炜编写;第6章由白云岭编写;第7章、第13章由郑晓敏编写;第8章由曹广祥编写;第9章由莫东强和张薇共同编写;第10章由邵亮编写;第11章由李文平和邓飞共同编写;第12章由程丽杰、刘桂江和杨娥共同编写;第14章由陈成奎编写;第15章由邓飞编写;第16章由刘柯军、冯继军、郭文芳、潘艳春、李庆伟编写。

希望本书能对汽车设计、生产工艺、质量检验、使用维修等单位和从业人员有所裨益,对推动汽车失效分析工作的开展和提高汽车失效分析水平有所贡献。

由于编者水平有限,缺点、错误在所难免,望各位专家和读者批评指正。

编者