失效分析是要揭示产品功能失效的模式和原因,弄清失效的机理和规律,又能找出纠正和预防失效的措施。
失效分析工作离不开各种仪器的检测结果支持。
检测仪器的选择,并不是随意的,必须围绕失效分析的诊断思路来进行,用得到的信息进行验证分析。对检测仪器的要求是保证检测的准确性、高效率,以及经济性m. 1失效分析用的检测仪器失效模式诊断,即失效的方式或类型判断,是失效分析中首当其冲的重要问题,它对整个失效分析和预防决策来说,具有“定向”的作用。失效模式常可分为一级失效模式、二级失效模式、甚至三级失效模式等。一级失效模式可分为断裂失效模式和非断裂失效模式两类。非断裂失效模式又可分为腐蚀失效、磨损失效和变形失效。
失效分析的步骤一般为:现场调查,收集背景材主要研究领域:安全评定,风险评估,寿命预测等。E-mail:johnl981521基金项目:国家*973*项目(2006CB605006);科技部支撑项目440《金属热处理》推理判断,得出初步结论,重复性实验或证明试验,得出总的失效分析报告。采用光谱法对材料的成分分析,具有效率高,精度高的特点,所以经常在失效分析中采用,但通常设备昂贵,使用和维护费用高。对于一些精度要求不太高的成分复验,特别是成分含量较高的合金,化学分析也不失为一种经济有效的方法。
显微组织是影响材料性能的重要因素。金相组织检查常用体视显微镜、金相显微镜等,这些设备可以检查零件中的异常组织,如钢的魏氏体,网状碳化物,非金属夹杂等。金相显微镜操作简单,是通常用的金相组织检查设备,但其放大倍数有限。
技术参量复验可以初步检查如成分不合格,加工处理不当,装配不当等问题,通过材料力学性能的复验,还能检查出材料的力学性能与外载荷之间是否符合,但是很多情况下,这种检验并不能得出或无法证明断裂的原因,需要进行深入分析。
失效(事故)分析的主要物证。由断口学可知,一级断裂模式主要有脆性断裂、塑性断裂、疲劳断裂三大类。
区别脆性断裂和塑性断裂的主要依据是宏观塑性变形的大小;区别脆性断裂和疲劳断裂的主要依据是断裂特征。要揭示这些失效模式,需要收集以下信息:断口的形貌、断口的颜色、断口上的腐蚀产物、断口上的晶面晶向和显微组织、断口的宏观走向与主应力方向、与零件形状、与轧制锻造流线方向的关系、断口的成分和元素的分布以及断口边缘情况和变形情况等。