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失效分析

失效分析

检测目的：对材料进行失效分析

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业务介绍

失效分析是指根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出是小的机理的分析过程。失效分析在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复等方面有很强的实际意义。

失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。

失效分析

金属材料的失效形式及失效原因密切相关，失效形式是材料失效过程的表观特征，可以通过适当的方式进行观察。而失效原因是导致构件失效的物理化学机制，需要通过失效过程调查研究及对失效件的宏观、微观分析来诊断和论证。

主要内容

金属失效分析类型：

1.弹性变形失效：当应力或温度引起材料可恢复的弹性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时，就出现弹性变形失效。

2.塑性变形失效：当受载荷的材料产生不可恢复的塑性变形大到足以影响装备正常发挥预定的功能时，就出现塑性变形失效。

3.韧性断裂失效：材料在断裂之前没有发生或很少发生宏观可见的塑性变形的断裂称为脆性断裂失效。

4.疲劳断裂失效：材料在交变载荷作用下，经过一定的周期后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。

5.腐蚀失效：腐蚀是材料表面与服役环境发生的物理或化学的反应，使材料发生损坏或变质的现象，材料发生的腐蚀使其不能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多重形式，有均匀遍及材料表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀，局部腐蚀又分为点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。

6.磨损失效：当材料表面相互接触或材料表面与流体接触并作相对运动时，由于物理和化学的作用，材料表面的形状、尺寸或质量发生变化的过程，称为磨损。由磨损而导致构件功能丧失，称为磨损失效。磨损有多种形式，其中常见粘着磨损、磨料磨损、冲击磨损、微动磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。

失效分析步骤：

一、事故调查

1.失效过程调查

2.失效件的收集

3.走访当事人和目击者

二、资料搜集

1.设计资料：机械设计资料，零件图

2.材料资料：原材料检测记录

3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图

4.使用资料：维修记录，使用记录等

三、失效分析工作流程

1.失效机械的结构分析

失效件与相关件的相互关系，载荷形式、受力方向的初步确定

2.失效件的粗视分析

用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。

3.失效件的微观分析

用金相显微镜、电子显微镜观察失效零件的微观形貌，分析失效类型（性质）和原因。

4.失效件材料的成分分析

用光谱仪、能谱仪等现代分析仪器，测定失效件材料的化学成分。

5.失效件材料的力学性能检测

用拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、硬度试验机等测定材料的抗拉强度、弯曲强度、冲击韧度、硬度等力学性能。

6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力

用x光应力测定仪测定应力

7.失效件材料的组成相分析

金属失效分析

用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。

8.模拟试验（必要时）

在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。

四、分析结果提交

1.提出失效性质、失效原因

2.提出预防措施（建议）

3.提交失效分析报告

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