1.失效原因

導(dǎo)致零件失效的主要原因大致有以下幾方面：

（1）零件設(shè)計不合理。零件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理會造成應(yīng)力集中。對工作時的過載估計不足或結(jié)構(gòu)尺寸計算錯誤，會造成零件不能承受一定的過載。對環(huán)境溫度、介質(zhì)狀況估計不足，會造成零件承載能力降低。

（2）選材錯誤。材料是零件安全工作的基礎(chǔ)，因材料而導(dǎo)致失效的原因主要表現(xiàn)在以下兩方面：其一是選材不當(dāng)。由于對材料性能指標的實驗條件和應(yīng)用場合缺乏全面了解，致使所選材料抗力指標與實際失效形式不相符合，從而造成材料的性能指標不能滿足服役條件，這是引起零件失效的主要原因。另外，材料的缺口敏感性、脆性轉(zhuǎn)變溫度等未考慮進去，都將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生早期破壞；其二是材質(zhì)欠佳。如各種冶金缺陷（如氣孔、疏松、夾雜物、雜質(zhì)含量等）的存在且超過規(guī)定的標準。

（3）加工工藝不合理。產(chǎn)品在加工制造過程中，若不注意工藝質(zhì)量，則會留下各種冷、熱加工缺陷而導(dǎo)致零件早期失效。例如鑄造工藝不當(dāng)，在鑄件中會造成縮孔、氣孔；鍛造工藝不當(dāng)，造成過熱組織，甚至發(fā)生過燒；機加工工藝不當(dāng)，造成深刀痕和磨削裂紋；熱處理工藝不當(dāng)，造成過熱組織不合要求、脫碳、變形和開裂等。這些都是導(dǎo)致零件失效的重要原因。

（4）安裝使用不當(dāng)。零件安裝時對中不好、配合過緊或過松、違反操作規(guī)程、維修不及時等都可能導(dǎo)致零件失效。據(jù)報道，在260例壓力容器失效中，因操作不當(dāng)而造成失效的高達75%。

應(yīng)該說明的是，工件失效的原因肯能是單一的，也有可能是多種因素共同作用的結(jié)果，但每一失效事件均應(yīng)有一個導(dǎo)致失效的主要原因，據(jù)此可提出防止失效的主要措施。

2.失效分析的基本步驟與方法

失效分析工作涉及到多門學(xué)科知識。其實踐性極強。要想獲得快速準確的分析結(jié)果就要求采用正確的失效分析方法。一般認為失效分析的基本步驟如下：

（1）調(diào)查取證。調(diào)查取證是失效分析最關(guān)鍵、最費力也是必不可少的程序，主要包括兩方面內(nèi)容：其一是調(diào)查并記錄失效現(xiàn)場的相關(guān)信息、收集失效殘骸或樣品。失效現(xiàn)場的一切證據(jù)應(yīng)保持原狀、完整無缺和真實不偽，是正確有效分析的前提；其二是咨詢相關(guān)背景資料，如設(shè)計圖樣、加工工藝等文件、使用維修情況等。

（2）整理分析。對所收集的資料、證據(jù)進行整理分析，為后續(xù)試驗明確方向。

（3）斷口分析。對失效試樣進行宏觀與微觀斷口分析以及必要的金相分析，確定失效的發(fā)源地與失效形式，初步指示可能的失效原因。

（4）成分、組織性能的分析與測試。包括成分及均勻性分析、組織及均勻性觀察、與失效方式有關(guān)的各種性能指標的測試等，并與設(shè)計要求進行比較，找出其不符合規(guī)范之處。

（5）綜合分析得出結(jié)論。綜合各方面的證據(jù)資料及分析測試結(jié)果，判斷并確定失效的具體原因，提出防止與改進措施，寫出分析報告。

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