失效分析是一門(mén)發(fā)展中的新興學(xué)科，近年開(kāi)始從工業(yè)向普通企業(yè)普及。它一般根據失效模式和現象，通過(guò)分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動(dòng)。

失效的表現：

由于機械零件的失效，會(huì )使機床失去加工精度、輸氣管道發(fā)生泄漏、飛機出現故障等，嚴重的威脅人生命和生產(chǎn)的安全，造成巨大的經(jīng)濟損失。

因此，分析機械零件的失效原因、研究失效機理、提出失效的預防措施具有十分重要的意義。

什么時(shí)候會(huì )出現失效？

1. 加工環(huán)節：冶煉、合成、澆鑄、熱軋、冷軋、熱處理、焊接、切割、及加工等。

2. 使用過(guò)程：過(guò)載載荷、惡劣環(huán)境、正常使用。

失效形式：

1、變形失效：變形失效包括扭曲、拉長(cháng)、漲大、蠕變等，引發(fā)的主要原因是零件在一定載荷條件下發(fā)生過(guò)量變形；有彈性變形失效和塑性變形失效。

2、斷裂失效：斷裂失效是機械零件失效的主要形式，可以分為韌性斷裂失效和脆性斷裂失效。一般來(lái)說(shuō)，材料斷面收縮率大于5%為韌性斷裂，小于5%為脆性斷裂。

3、表面損傷失效：由于磨損、疲勞、腐蝕等原因，使機械零件表面失去正常工作所以需要的形狀、尺寸和表面粗糙度造成的失效，成為表面損傷失效。

磨損失效：磨損是由于機械作用、化學(xué)反應（包括熱化學(xué)、電化學(xué)、力化學(xué)等反應），材料表面物質(zhì)不斷損失或產(chǎn)生殘余變形和斷裂的現象。提高材料耐磨性的主要途徑是進(jìn)行表面強化。

腐蝕失效：腐蝕失效是由于化學(xué)或電化學(xué)腐蝕而造成機械零件尺寸和性能的改變而導致的。合理的選用耐腐蝕材料，在材料表面涂覆防護層，采用電化學(xué)保護及采用緩蝕劑可以有效提高材料的抗腐蝕能力。

表面疲勞失效：表面疲勞失效是指兩個(gè)相互接觸的機械零件相對運動(dòng)時(shí)，在交變接觸應力作用下，機械零件表面層材料發(fā)生疲勞而脫落所造成的失效。

4、材料的老化

高分子材料在儲存和使用過(guò)程中發(fā)生變脆、變硬或變軟、變黏等現象，從而失去原有性能指標的現象，成為材料的老化。

失效原因：

1、設計不合理：機械零件設計不合理主要表現在機械零件尺寸和結構設計上。例如過(guò)度圓角太小、尖銳的缺口、尖角等會(huì )造成較大的應力集中而導致失效；另外，對機械零件的工作條件及過(guò)載情況估計不足，設計承載能力不夠，忽略或低估溫度、介質(zhì)等因素的影響，也會(huì )造成零件失效。

2、選材錯誤

選材所依據的性能指標，不能反映材料對實(shí)際失效形式的抗力，不能滿(mǎn)足工作條件的要求，錯誤地選擇了材料。另外，材料地冶金質(zhì)量太差，如存在夾雜物、偏析等缺陷，也是失效地源頭。

3、加工工藝不當

在加工或加工過(guò)程中，由于采用的工藝不當而產(chǎn)生地這種質(zhì)量缺陷，例如較深地切削刀痕、磨削裂紋等，都有可能引發(fā)失效。而處理時(shí)，冷卻速率不夠、表現脫碳、淬火變形和開(kāi)裂，也是引發(fā)失效地重要原因。

4、裝配使用不當

在裝配成機器或裝置地過(guò)程中，由于裝配不當、對中不好、過(guò)緊過(guò)過(guò)松都會(huì )使零件產(chǎn)生附近能力或振動(dòng)，造成失效。使用維護不良，不按工藝規程操作，也會(huì )造成失效。

中科檢測是具備CMA、CNAS資質(zhì)認證的第三方檢測機構，累計數十年檢測經(jīng)驗和資源團隊，能對失效原因進(jìn)行檢測分析，并根據失效分析和根因為產(chǎn)品物料優(yōu)選、設計改進(jìn)和失效預防提供技術(shù)解決方案。