本书主要由各大主机厂、零部件厂及钢厂极具经验的专家撰写，将理论性和实用性结合为一体，主要内容包括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。同时对汽车零件失效分析实例也做了介绍。对于汽车企业、汽车零部件企业工程师、高校教师、研究生、汽车行业其他从业人员来说，本书是一本非常实用的参考书。
1.一线专家多年知识与经验的结晶
2.紧扣工程师日常工作实践
3.行业联盟集体智慧
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大或复杂的失效样本。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
丛书序
前言
第1章汽车零部件失效分析技术概述
1.1汽车零部件失效分析技术的发展过程2
1.2汽车零部件失效分析工作的技术属性3
1.2.1失效学理念及应用3
1.2.2几个重要的基本概念3
1.2.3逻辑思维在失效分析中的应用5
1.2.4汽车零部件失效模式的系统性8
1.3目前存在的一些问题16
1.3.1汽车零部件失效分析的技术偏离问题16
1.3.2汽车零部件失效分析技术的偏差问题17
1.3.3关于材料失效分析问题19
1.3.4关于失效模式分析的法理观念问题22
1.3.5关于鱼骨图等的应用问题22
1.3.6小结22
第2章汽车零部件疲劳失效分析
2.1金属疲劳开裂机理25
2.1.1疲劳裂纹萌生25
2.1.2疲劳裂纹的扩展29
2.2汽车零件疲劳失效分析的基本理念32
2.2.1强度-应力干涉模型与三段论演绎逻辑推理
问题32
2.2.2疲劳失效的有限寿命属性33
2.2.3失效模式第一理念要点34
2.3汽车零件疲劳失效模式体系构架35
2.3.1失效模型系统性的主导要素35
2.3.2失效模式系统性的技术属性38
2.3.3汽车零件疲劳失效模式的系统性架构39
2.3.4零件结构要素或特异性问题39
2.3.5系统和构件结构功能主导的失效模式41
2.3.6汽车零件疲劳失效模式分析技术的技术属性42
第3章汽车零部件延迟开裂分析
3.1汽车零部件延迟开裂特性44
3.2汽车零部件延迟开裂的类型48
3.2.1高强度螺栓延迟断裂48
3.2.2渗碳淬火零件延迟开裂49
3.2.3弹簧类零件延迟开裂51
3.2.4结构件内应力导致的延迟开裂54
3.3高强度零部件延迟开裂的技术属性56
3.3.1问题的提出56
3.3.2延迟开裂的强度问题56
3.3.3延迟开裂的组织敏感性机理讨论57
第4章钢铁铸造汽车零部件失效分析
4.1钢铁铸造件在汽车上的应用59
4.2汽车钢铁铸造件的选材及其功能介绍60
4.2.1灰铸铁的应用60
4.2.2蠕墨铸铁的应用61
4.2.3球墨铸铁的应用62
4.2.4铸钢件的应用63
4.3汽车钢铁铸件失效分析要点64
4.4汽车钢铁铸件失效分析案例65
4.4.1设计不良导致的失效65
4.4.2缺陷的影响与失效71
4.4.3制造过程及装配失效83
4.4.4应力集中的影响87
4.4.5使用工况引起的失效88
4.5失效分析与改进90
第5章汽车钢板弹簧失效分析
5.1钢板弹簧在汽车上的应用91
5.2汽车钢板弹簧的选材及其制造工艺92
5.2.1钢板弹簧的材料92
5.2.2钢板弹簧的制造工艺93
5.3汽车钢板弹簧失效模式及分析思维方式95
5.4汽车钢板弹簧典型失效案例分析97
5.4.1结构设计因素97
5.4.2冲击载荷作用97
5.4.3材料非金属夹杂物98
5.4.4热处理工艺异常99
5.4.5表面强化不足100
5.4.6表面质量缺陷101
第6章汽车紧固件失效分析
6.1紧固件在汽车上的应用102
6.2紧固件的失效模式及分析思路103
6.3汽车紧固件失效分析104
6.3.1疲劳失效104
6.3.2脆性断裂失效107
6.3.3螺栓松动109
6.3.4扭矩衰减的改善措施109
6.4紧固件失效典型案例110
6.4.1原材料导致的失效110
6.4.2生产制造过程导致的失效112
6.4.3装配过程导致的失效113
第7章汽车用滚动轴承的失效机理
7.1疲劳剥落121
7.1.1次表面起源型122
7.1.2表面起源型122
7.1.3工程模型122
7.2表面塑性变形122
7.2.1一般表面塑性变形122
7.2.2局部表面塑性变形122
7.3磨损124
7.3.1磨损过程125
7.3.2黏着磨损125
7.3.3磨粒磨损125
7.3.4疲劳磨损126
7.3.5腐蚀磨损126
7.4腐蚀126
7.5蠕动127
7.6烧伤128
7.7电蚀129
7.8裂纹和缺损129
7.9保持架损坏130
7.10尺寸变化130
7.11使用不当引起的损坏131
7.12其他损伤131
7.12.1变色131
7.12.2麻点131
第8章汽车钢板类零件失效分析
8.1钢板冲压件在汽车上的应用133
8.2汽车钢板冲压件选材134
8.3汽车钢板类零件失效特点及失效类型135
8.3.1汽车钢板类零件的失效特点135
8.3.2汽车钢板类零件的失效类型135
第9章汽车发动机气门失效分析
9.1气门的作用144
9.2气门的工作情况144
9.3气门材料与工艺146
9.4失效案例分析146
9.4.1气门受到运动干涉碰撞147
9.4.2气门受到过热影响断裂150
9.4.3锥面失效154
9.4.4颈部失效160
9.4.5气门杆端面磨损163
9.5总结166
第10章汽车用齿轮类零件失效分析
10.1汽车齿轮材料及工艺167
10.2齿轮疲劳失效的基本技术特性168
10.2.1齿轮疲劳失效模式168
10.2.2弧齿锥齿轮失效分析169
10.2.3圆柱斜齿轮疲劳断裂173
10.2.4齿轮齿毂疲劳开裂问题181
第11章汽车发动机活塞失效分析
11.1概述189
11.2活塞失效的主要模式189
11.2.1疲劳开裂189
11.2.2活塞拉缸193
11.2.3由活塞环等配件故障导致的失效194
11.2.4活塞销孔及裙部开裂196
11.3小结197
第12章典型钢铁材料缺陷分析
12.1金属材料缺陷与失效的关系198
12.2钢铁材料的缺陷检验方法201
12.2.1钢中非金属夹杂物205
12.2.2偏析210
12.2.3晶粒度212
12.2.4脱碳214
12.2.5中心孔洞215
12.2.6裂纹220
12.2.7异金属夹杂物230
第13章典型轴承材料缺陷分析
13.1轴承钢材料的冶金缺陷232
13.1.1钢材的表面缺陷232
13.1.2轴承钢的低倍缺陷235
13.1.3非金属夹杂物240
13.1.4碳化物不均匀性240
13.2锻造缺陷242
13.2.1锻造温度及冷却速度对锻造组织
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