《失效分析》课程教学大纲（本科）

1、失效分析(Failure Analysis)课程代码：07410170学分：2学时：32先修课程：材料科学基础、金属材料学、材料力学性能、金属材料 组织控制原理、金属材料强韧化、材料腐蚀和防护、现代表面工程适用专业：金属材料工程参考教材：失效分析基础钟群鹏、田永江编，机械工业出版社、1989年5 月；失效分析-基础与应用孙智 等编著，机械工业出版社、2005年3月；一、课程性质与教学目标（一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献）本课程是是金属材料工程专业的一门专业必修课，主要任务是使学生掌握失效及失 效分析基本概念，失效分析基本步骤、分析思路及主要实验方法，掌握断口分析和裂纹 分析

2、等失效基本技能，各种失效形式的宏观及微观特征及分析方法。通过该课程的学习使学生在掌握失效分析基本步骤和分析思路基础上，能正确有效 的应用各种实验技术和方法，失效分析的基本技能，综合地已学过的基本专业理论和知 识，准确地判断机械零件失效的性质和原因，并提出有效的改进和预防措施、以提高产 品的质量、促进科技发展。通过本课程学习可扩大金属材料工程专业毕业生参与工程经济建设的就业面，对提 高毕业生分析实际工程问题和解决问题的能力，并具备科技开发、研究能力，具有实际 指导意义。（二）教学目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并 写）1、了解失效及失效分析的定义，失效分析工作内容，实

3、施步骤和程序，机械产品 失效的分类。掌握残骸分析法、特性因素图法、失效树法等常用的分析思路。2、了解各种失效分析方法，如成分分析法、应力分析法、材料组织分析法、无损检 测分析法、环境介质分析法的优缺点及其选用。掌握材料成分，零件结构、应力集中， 材料组织及环境介质与失效的关系。3、掌握断口分析、裂纹分析基本技能。包括主断口、主裂纹的判定，断口宏观分析 的依据，断裂性质的判断及断裂源判断等。裂纹宏观和微观分析方法和内容，如裂纹的起始位置、宏观外形及其走向的分析方法等。4、掌握韧性断裂、脆性断裂、应力腐蚀和氢脆断裂及疲劳断裂的宏、微观特征、判 断及其比较，以及对造成断裂的载荷性质的判断；疲劳断裂源

4、位置、载荷类型及其疲劳 断裂原因的判断和分析等。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求和指标点是：2-3和5-3o1、毕业要求2-问题分析：能够应用数学、自然科学、工程科学的基本原理，并 通过文献研究，识别、表达、分析金属材料工程领域的复杂工程问题，以获得有效结论。指标点2-3：能够应用材料科学的基本原理分析复杂金属材料工程问题的产生原因 和提出解决途径并试图改进。2、毕业要求5-使用现代工具：能够针对金属材料工程领域的复杂工程问题，开发、 选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对金属材料工程领 域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解

5、其局限性。指标点5-3：能够运用金属材料工程领域常用的分析技术、软件等对负责金属材料 工程问题进行预测或模拟，并了解其局限性。毕业要求 指标点课程目标1课程目标2课程目标3课程目标4毕业要求2-37毕业要求 5-3二、课程内容、学时分配及对毕业要求指标点的支撑注：课外学时按相关专业培养计划列入表格章节内容讲课实 验上机课 外小计支撑课程目 标支撑的毕业要 求指标点第1章失效及失效分析的概念：失效及失效分析的定义，失效分析的意义和重要性，失 效分析的工作内容，机械产品失效的分类4415-3第2章失效分析的基本程序和思路：失效分析实施步骤和程序；失效分析常用分析思路4415-3第3章失效分析的主要

6、方法和选择：成分分析法、应力分析法、材料结构和组织分析法 及其比较；无损检测技术及其比较，腐蚀磨损和环境分析方法及其比较。8825-3第4章失效分析的基本技能：断口分析技术；裂纹分析技术。8832-3第5章失效形式的判断与分析：韧性断裂的分析与判断，脆性断裂的特征与判断，应力 腐蚀和氢脆断裂的特征和判断，疲劳断裂的特征和判断。8842-3合计3232三、达成课程目标的途径和措施1、首先介绍失效及失效分析基本概念、意义和重要性，让学生认识到本课程知识 在今后的实际工作中有十分广泛的实用性，对解决实际机械零件失效问题和提高零件寿 命具有实际意义。在此基础上，讲解失效分析基本步骤、分析思路及主要实验

7、方法，以 及断口分析和裂纹分析的主要内容和方法，各种失效形式的宏观及微观特征等，使学生 能掌握失效分析的基本技能。2、采用多媒体教学手段，配合大量的实际失效分析图片的讲解及提出实际失效事 件的原因提问和思考，以丰富的内容，引起学生的学习兴趣和活跃课堂的气氛。3、结合本人长期失效分析经历，结合工程实际，以列举大量实际失效案例（或实 物）方式教学，让学生能掌握全面的分析过程、思路和方法，从而具备和提高其分析实 际问题和解决问题能力。四 考核方式1、课程考核方式包括期末考试方式考核，期末考试采用开卷笔试。2、课程成绩期末考试成绩xlOO%。五 参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、失效分析基础钟群鹏、田永江编，机械工业出版社、1989年5月；2、机械零件失效分析刘瑞堂 编，哈尔滨工业大学出版社，2003年9月。3、金属构件失效分析廖景娱主编化学工业出版社2003,84、机械零件的失效分析陈南平，顾守仁，沈万慈主