失效分析
失效分析基本常识及操作计划流程培训
失效分析基本常识及操作计划流程培训失效分析是一种通过系统性的方法,对发生故障或失败的设备、系统或过程进行深入分析与研究,确定故障原因,找出解决故障的方法和措施的过程。
它被广泛应用于产品质量控制、设备维护、安全管理等领域。
本文将介绍失效分析的基本常识以及操作计划流程,并对其进行详细阐述。
失效分析的基本常识1.失效模式与失效机理:失效模式指的是设备或系统失效或故障的现象或特征,而失效机理则是指导致设备或系统失效的根本原因。
了解设备或系统的失效模式和失效机理,有助于找出解决故障的方法和措施。
2.失效分析方法:失效分析可以使用多种方法进行,包括但不限于根本原因分析法、故障树分析法、故障模式与效应分析法等。
不同的方法适用于不同类型的失效,可以根据实际情况选择合适的方法。
3.数据收集和分析:进行失效分析前,需要收集相关的数据和信息,包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析,可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.处理措施:失效分析的最终目的是找出解决故障的方法和措施。
根据对故障的分析和判断,可以制定相应的处理措施,包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
操作计划流程1.确定失效分析的目标和范围:首先确定失效分析的目标和范围,明确需要分析的设备、系统或过程,以及分析的目的和要求。
2.收集故障数据和信息:收集与故障相关的数据和信息,包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析,可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.分析故障机理和模式:根据调查和观察的结果,对故障机理和模式进行分析,找出导致设备或系统失效的根本原因。
5.制定处理措施:根据对故障的分析和判断,制定相应的处理措施,包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
同时,给出预防措施,以避免类似故障再次发生。
6.实施处理措施:根据制定的处理措施,组织实施修复、更换等工作。
同时,对工作结果进行检查和验证,确保故障得到彻底解决。
失效分析报告
失效分析报告失效分析报告通常包括以下几个方面的内容:一、失效描述。
首先,需要对失效现象进行详细的描述。
包括失效的具体表现、出现的时间和频率、对系统或产品的影响等。
失效描述应该尽可能客观、准确,避免主观臆断和夸大描述。
二、失效原因分析。
接下来,对失效的原因进行分析。
失效原因可能涉及材料、工艺、设计、环境、使用条件等多个方面。
需要逐一排查可能的原因,并进行论证和验证。
在分析过程中,需要采用科学的方法和工具,如故障树分析、故障模式效应分析等。
三、改进措施。
在确定了失效的原因后,需要提出相应的改进措施。
这些改进措施可能涉及到产品设计的改进、工艺流程的优化、材料的更换等方面。
改进措施应该具体、可行,并且能够有效地解决失效问题。
四、预防措施。
除了针对具体失效事件提出改进措施外,还需要对类似失效事件的再次发生进行预防。
这可能需要对质量管理体系、生产过程、设备维护等方面进行全面的审视和改进。
五、总结。
最后,需要对失效分析的过程和结果进行总结。
包括失效分析的经验教训、改进措施的有效性评估、预防措施的实施情况等。
总结应该客观、全面,为今后类似问题的处理提供参考。
通过对失效分析报告的编写,可以加深对失效事件的理解,找出问题的根本原因,并提出解决问题的有效措施。
这有助于提高产品质量、提升生产效率,为企业的可持续发展提供有力支持。
同时,也为相关技术人员提供了宝贵的经验和教训,有助于提升整体技术水平和团队协作能力。
在实际工作中,失效分析报告是非常重要的文件,需要认真对待。
通过不断积累失效分析的经验,不断提升分析水平和方法,可以更好地应对各种失效事件,确保产品和设备的可靠性和稳定性。
同时,也为企业的技术创新和发展提供了有力支持。
可靠性分析--失效分析-PPT
失效分析的对象可以是一个完整的电子产品设备,一块 单板也可以是一个元器件,但制定分析程序的基本原则 是一致的。如下:
先方案后操作 先安检后通电 先弱点后强点 先静态后动态 先外部后内部 先宏观后微观
先外设后主机 先电源后负载 先一般后特殊 先公用后专用 先简单后复杂 先主要后次要 先断电后换件 先无损后破坏 最后一定要对每一项工作做好认真的笔记,以提高失效分
• 失效分析
失效分析(Failure Analysis)的定义
失效分析是通过对失效的元器件进行必要的电、物 理、化学检测,并结合元器件失效前后的具体情况 进行 技术分析,以确定元器件的失效模式、失效机 理和造成 失效的原因。 失效分析既要从本质上研究元器件自身的 不可靠性 因素,又要分析研究其工作条件、环境应力和 时间 等因素对器件发生失效所产生的影响。 失效分析在 可靠性设计、材料选择、工艺制造和使 用维护等方面都 为有关人员提供各种科学依据。
提出预防措施及设计改进方法 根据机理分析,提出消除产生失效的办法和建议 反馈到设计、工艺、使用单位等各个方面,以便控制 乃
至完全消除主要失效模式的出现
发挥团队力量,提出防止产生失效的设想和建议 包括材料、工艺、电路设计、结构设计、筛选方法和 条
件、使用方法和条件、质量控制和管等方面
失效模式就是元器件失效的表现形式 半导体器件:开 路、短路、无功能、特性退化(劣化) 一般通过观察或 电性能测试就能发现
确定失效机理,需要选用分析、试验和观测设备对失效 样品 进行仔细分析,验证失效原因的判断是否属实。
有时需要用合格的同种元器件进行类似的破坏性试验, 观察 是否产生相似的失效现象,通过反复验证。
以失效机理的理论为指导,对失效模式、失效原因进行 理论 推理,并结合材料性质、有关设计和工艺的理论及 经验,提 出在可能的失效条件下导致该失效模式产生的 内在原因或具 体物理化学过
失效分析的流程
失效分析的流程
失效分析的流程主要包括以下步骤:
1. 故障现象记录:详细记录失效产品的故障表现、使用环境和条件,初步判断失效模式。
2. 样品收集与预处理:获取失效产品或部件样本,进行必要的保护和清洗,确保后续分析不受干扰。
3. 外观检查与非破坏性测试:通过肉眼观察、光学显微镜检查、X射线透视等手段,寻找外部可见的缺陷及内部结构异常。
4. 破坏性分析:采用金相分析、化学成分分析、断口分析等方法,深入探究失效机理。
5. 功能测试与模拟实验:对样品进行电气性能测试、力学性能测试,并根据需要设计加速老化、应力测试等模拟实验,重现失效过程。
6. 数据分析与结论得出:综合所有测试结果,分析失效原因,确定责任方,并提出改进措施或预防对策。
7. 报告编写与反馈:整理失效分析报告,将结论反馈给相关部门,指导产品质量改进和工艺优化。
失效分析知识点
失效分析知识点第一章概论1.失效的定义:当这些零件失去其应有的功能时,则称该零件失效。
2.失效三种情况:(1).零件由于断裂、腐蚀、磨损、变形等从而完全丧失其功能;(2).零件在外部环境作用下,部分的失去其原有功能,虽然能工作,但不能完成规定功能,如由于磨损导致尺寸超差等;(3).零件能够工作,也能完成规定功能,但继续使用时,不能确保安全可靠性。
3. 失效分析定义:对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。
也就是研究失效的特征和规律,从而找出失效的模式和原因。
4. 失效分析过程:事前分析(预防失效事件的发生)、事中分析(防止运行中设备发生故障)、事后分析(找出某个系统或零件失效的原因)。
5. 失效分析的意义:(1).失效分析的社会经济效益:失效将造成巨大的经济损失;质量低劣、寿命短导致重大经济损失;提高设备运行和使用的安全性。
(2).失效分析有助于提高管理水平和促进产品质量提高;(3).失效分析有助于分清责任和保护用户(生产者)利益;(4).失效分析是修订产品技术规范及标准的依据;(5).失效分析对材料科学与工程的促进作用:材料强度与断裂;材料开发与工程应用。
第二章失效分析基础知识一.机械零件失效形式与来源:1.按照失效的外部形态分类:(1)过量变形失效:扭曲、拉长等。
原因:在一定载荷下发生过量变形,零件失去应有功能不能正常使用。
(2)断裂失效:一次加载断裂(静载荷):由于载荷或应力超过当时材料的承载能力而引起;环境介质引起的断裂:环境介质和应力共同作用引起的低应力脆断;疲劳断裂(交变载荷):由于周期作用力引起的低应力破坏。
(3)表面损伤失效:磨损:由于两物体接触表面在接触应力下有相对运动,造成材料流失所引起的一种失效形式;腐蚀: 环境气氛的化学和电化学作用引起。
(4).注:断裂的其他分类断裂时变形量大小:脆性断裂、延性断裂;裂纹走向与晶相组织的关系:穿晶断裂、沿晶断裂;2.失效的来源:(1).设计的问题:高应力部位存在沟槽、机械缺口及圆角半径过小等;应力计算错误;设计判据不正确。
失效分析基础知识
失效分析基础知识失效分析(Failure Analysis)是指通过对被测设备或系统内部的失效原因进行分析和研究,找出导致失效的根本原因,并提出相应的改进措施,以避免或减少同类失效事件的再次发生。
失效分析是现代工程领域中非常重要的一项技术,能够提高产品质量和可靠性,减少故障率,降低生产成本,延长设备的使用寿命。
失效可以分为两大类,一类是功能失效,指的是设备或系统无法按照设计要求完成其功能;另一类是物理失效,指的是设备或系统的一些或多个组成部分发生破坏、损坏或失效。
失效分析主要针对物理失效进行研究,通过对失效物理机制和失效模式进行分析,找出可能导致失效的根本原因,然后推导出失效的关键因素,并提出相应的改进方案。
失效分析的基本原则包括以下几点:1.收集失效信息:通过调查、询问用户、现场观察等方式,收集尽可能多的失效信息,包括失效模式、失效时间、失效环境等。
2.分析失效机理:通过对失效物理机制的研究,找出导致失效的根本原因。
失效机理可以通过物理实验、数值模拟等方式进行研究。
3.分析失效模式:失效模式是指设备或系统在失效前的状态和失效后的状态之间的差异。
通过对失效模式进行分析,可以找出导致失效的关键因素。
4.分析失效的关键因素:通过对失效模式和失效机理的分析,推导出导致失效的关键因素。
关键因素可以是设计缺陷、制造缺陷、材料问题、操作错误等。
5.提出改进措施:根据分析结果,提出相应的改进措施,包括设计改进、制造改进、材料改进、操作改进等。
改进措施应该能够消除或减少导致失效的关键因素,从而提高设备或系统的可靠性和安全性。
失效分析常用的方法和技术包括材料分析、断口分析、显微分析、化学分析、热分析、电子显微镜观察等。
这些方法和技术可以帮助工程师深入了解失效的原因和机制,从而提出有效的改进措施。
失效分析在工程领域中具有广泛的应用,包括电子设备、机械设备、化工设备、航空航天设备等各个领域。
通过对失效进行分析和研究,可以提高产品的可靠性和质量,减少故障率,降低生产成本,延长设备的使用寿命。
失效分析介绍
失效分析介绍失效分析(Failure Analysis,简称FA)是指对产品或系统发生故障或失败的原因进行分析和研究的过程。
通过对故障样本、故障数据和相关信息的收集与分析,FA的目标是找出故障的根本原因,从而探索解决方案,提高产品质量和可靠性,降低故障风险。
FA的主要任务是确定故障模式、故障位置和故障原因。
其中,故障模式指产品在故障发生时表现出的特定方式,如电路短路、电路中断等;故障位置指故障发生的具体位置,如芯片内部、电路板上的一些区域等;故障原因指导致故障发生的根本原因,可能是人为操作错误、设计缺陷、制造缺陷等。
通过对这些信息的收集和分析,FA工程师可以建立故障模型,并提出解决方案。
FA的过程包括问题定义、样本收集、样本准备、分析测试、数据分析和结论总结等步骤。
在问题定义阶段,FA工程师与用户或生产部门沟通,了解故障现象和相关信息。
然后,需要收集故障样本,通常从用户处获取或通过现场测试获得。
样本准备阶段是为了保证故障样本的安全性和可测试性,可能涉及到特定的样本处理和检测方法。
接下来,进行分析测试,包括非破坏性和破坏性测试,用于检测故障样本的物理性能、化学成分和电性能等。
数据分析阶段是将测试数据进行整理和分析,寻找规律和关联。
最后,根据分析结果,总结结论,并提出解决方案或改进意见。
FA技术和方法包括多种,常用的有X射线检测、扫描电镜、红外热成像、电路分析等。
X射线检测可用于检测焊接质量和元件间的连接情况。
扫描电镜可观察微观结构,如元件表面的缺陷和断裂等。
红外热成像可以检测电路板的热部位和热问题。
电路分析则通过电性能测试和信号跟踪等手段,诊断故障原因。
失效分析的应用广泛,涉及到电子、机械、化工、材料等多个领域。
在电子领域,FA可用于IC芯片、电路板、显示器等产品的故障分析,有助于提高产品可靠性和生产效率。
在化工领域,FA可应用于化工反应、催化剂研发等方面,帮助优化工艺和提高产量。
在材料领域,FA可用于金属材料、聚合材料等的故障分析,有助于改进材料性能和扩大应用范围。
失效分析基本常识以及操作流程
失效分析基本常识以及操作流程失效分析是一种通过分析和探究事物、系统或过程发生失效的原因和机制的方法。
它可以帮助我们识别并改进潜在的问题,以提高系统的可靠性和性能。
以下是关于失效分析的基本常识与操作流程。
一、失效分析的基本常识1.失效模式与效应分析(FMEA):FMEA是一种通过分析预测和评估失效模式及其严重性、发生概率和检测能力的方法。
它可以在设计、生产和使用阶段预防或减少失效。
2.失效树分析(FTA):FTA是一种通过将失效进行因果关系的图形化表示来分析系统失效的方法。
它能够帮助确定导致一些具体失效的事件链。
3.事故树分析(ETA):ETA是一种通过将事故及其后果进行因果关系的图形化表示来分析事故发生的方法。
它可以帮助识别和评估事故的潜在原因及其对系统的影响。
4.失效模式、原因和影响分析(FMEDA):FMEDA是一种通过分析失效模式、失效原因和失效影响的方法来评估系统的可靠性。
它通常用于评估硬件系统。
5.人因分析:人因分析是一种通过分析人因相关的错误、失误和措施来评估和改进工作系统和流程的方法。
它可以帮助减少人为失误和提高操作效率。
二、失效分析的操作流程1.确定分析目标:确定需要进行失效分析的系统、产品或过程,并明确分析的目标和范围。
例如,是为了解决一个特定的问题,还是为了提高整体系统的可靠性等。
2.收集相关数据:收集和整理与失效有关的数据和信息,包括过去的失效记录、测量数据、使用情况等。
这些数据将为后续的分析提供基础。
3.选择适当的工具和方法:根据分析的目标和需要,选择适合的失效分析方法和工具,如FMEA、FTA、ETA等。
有时需要结合多种方法进行分析。
4.定义失效模式与效应:识别和描述可能的失效模式及其对系统的影响。
这包括对失效模式的描述和分类,以及对失效的严重性进行评估。
5.分析失效原因:通过追溯失效模式,分析导致失效发生的可能原因和机制。
这包括对失效原因的分类和评估,以及确定潜在缺陷和改进点。
失效分析
概论失效定义:零件失去原有功能和作用。
失效形式:断裂、腐蚀、磨损、变形、内部组织发生质的变化等。
失效分析:揭示产品功能失效的模式和原因,弄清失效的机理和规律,找出纠正和预防失效的措施;分为事前、事中、事后分析,通常侧重于事后。
失效分析和一般实验研究的区别和联系:1.失效分析侧重点在于一个零件发生失效的具体失效原因和失效过程,具有很强的工程针对性和适时性,而一般的实验研究目的是不考虑某些因素地去揭示本质,带有一定的普遍性;2.两者之间的联系:普遍性研究可以作为失效分析的理论基础,而失效分析又可以成为理论研究的出发点,相互联系,相互促进。
失效分析基础按失效形态分类↓机械零件失效后的外部形态:过量变形、断裂及表面损伤(磨损和腐蚀)。
断裂失效的原因大致有:过载断裂、疲劳断裂失效、材料脆性断裂失效、环境诱发断裂失效、混合断裂失效。
按失效的诱因分类↓力学因素(机械力、热应力、摩擦力、活性介质)、环境因素、时间因素。
按经济法的观点来分↓产品缺陷失效、误用失效、受用性失效(属于它因失效)、耗损失效。
早期失效的来源:1、设计的问题,2、材料选择上的问题。
3、加工制造及装配中的问题。
4、不合理的服役条件(使用方法)。
如何降低应力集中:1.从强化材料方面考虑,有表面热处理强化、薄壳淬火、喷丸强化、滚压强化等方法。
2.从设计方面降低应力集中系数考虑,有变截面部位的过渡、适当选择开孔位置和方向、应力集中附近的低应力部位增开缺口和圆孔。
如何消除和调整残余应力:1.去应力退火。
2.回火或自然时效处理。
3.机械法(加静载或动载)。
应力分析与失效分析↓按应力状态概念,材料破坏有三种:脆断、剪断、屈服。
失效原因:单向拉(压)应力(韧断、脆断),平面拉应力(泄露、爆炸),弯曲应力(断裂、轴向裂纹),扭转应力(韧断、脆断、扭转角过大),交变应力,接触应力。
失效分析基本方法失效分析的思想方法:1、整体观念原则(设备-环境-人)。
2、从现象到本质的原则(不应只满足于找到断裂或其他失效机制,更重要的是找到致断或失效的原因)。
FMEA失效分析与失效模式分析全
擦伤或损坏)。 由于横向性能差而在锻件中出现分离线的失效现象。
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在服役条件下由于质量恶化而产生失效的原因包括
过载或未预见的加载条件。 磨损(磨蚀、因过度磨损而咬住、粘住、擦伤、气蚀)。 腐蚀(包括化学接触、应力腐蚀、腐蚀疲劳、脱锌、铸铁石
找出被分析对象的“单点故障”。所谓单点故障是指这种故障单独发 生时,就会导致不可接受的或严重的影响后果。一般说来,如果单点 故障出现概率不是极低的话,则应在设计、工艺、管理等方面采取切 实有效的措施。产品发生单点故障的方式就是产品的单点故障模式。
为制定关键项目清单或关键项目可靠性控制计划提供依据。 为可靠性建模、设计、评定提供信息。 揭示安全性薄弱环节,为安全性设计(特别是载人飞船的应急措施、
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什么是失效分析?
失效分析:考察失效的构件及失效的情景(模式), 以确定失效的原因。
失效分析的目的:在于明确失效的机理与原因。改 进设计、改进工艺过程、正确地使用维护。
失效分析的主要内容:包括明确分析对象,确定失 效模式,研究失效机理,判定失效原因,提出预防 措施(包括设计改进)。
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失效分析的要点?
失效模式的判断分为定性和定量分析两个方面。在一般 情况下,对一级失效模式的判断采用定性分析即可。而 对二级甚至三级失效模式的判断,就要采用定性和定量、 宏观和微观相结合的方法。
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一级失效模式的分类
20 主要失效模式的分类与分级
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如某型涡轮叶片在第一榫齿处发生断裂,通过断口 的宏观特征可确定一级失效模式为疲劳失效。然后 通过对断口源区和扩展区特征分析和对比,并结合 有限元应力分析等,可作出该叶片的断裂模式为起 始应力较大的高周疲劳断裂的判断,即相当于作出 了三级失效模式的判断。
失效分析实验报告小结
失效分析实验报告小结引言失效分析是一种对材料、构件或设备在使用过程中发生失效的原因进行研究的技术方法。
通过详细分析失效的现象、特征以及失效的原因,可以为改进材料的性能和提高构件或设备的可靠性提供有效的依据。
本次实验旨在通过对金属薄板的失效分析,深入了解失效现象及其原因,为进一步改进材料的使用和设计提供指导。
实施过程1. 实验材料准备本次实验使用了不同材质的金属薄板作为实验样品,其中包括不锈钢、铝合金和碳钢等。
样品经过打磨和清洗后,保证表面的平整和无污染。
2. 失效模拟实验为了模拟失效情况,我们对样品进行了多个实验,包括静态负载、热循环和冲击加载等。
通过不同的实验条件和加载方式,我们可以模拟出不同的失效情况,并进行准确的分析。
3. 失效分析失效分析是实验的重点,通过对被失效样品进行显微镜观察、扫描电子显微镜分析以及力学性能测试等手段,我们对失效的样品进行了全面的分析。
结果与讨论经过实验和分析,我们得出了以下结论:1. 不同材质的金属薄板在失效时出现了不同的现象和特征。
不锈钢样品出现了明显的腐蚀和裂纹,铝合金样品则主要出现了疲劳断裂现象,而碳钢样品则表现出明显的临界应力失效。
2. 实验中发现,金属薄板在高温环境下容易发生热疲劳失效,而低温下则容易出现脆断裂。
这一点对于材料的设计和使用具有重要的指导意义。
3. 扫描电子显微镜分析结果显示,失效样品的断口表面呈现出不同的形态。
根据断口形貌,可以确定失效的类型,如拉伸断裂、剪切断裂、疲劳断裂等。
4. 失效的原因主要有外力加载、疲劳、应力集中和材料本身的缺陷等。
其中,应力集中是导致失效的主要原因之一,更好的设计和工艺可以减少应力集中,提高材料的使用寿命。
总结与展望通过本次实验,我们深入了解了失效分析的方法和步骤,并成功应用在金属薄板的研究中。
我们通过实验发现了不同材质金属薄板失效的规律和原因,并为改进材料的使用和设计提供了参考。
然而,本次实验还存在一些不足之处。
失效分析基本常识以及操作流程概要
失效分析基本常识以及操作流程概要失效分析是一种通过对可能导致系统、设备或产品失效的原因进行分析,找出失效根本原因并采取措施来防止或解决失效问题的方法。
它是广泛应用于各个行业的一种科学技术手段,可以提高产品和系统的可靠性、安全性和稳定性。
失效分析的基本常识包括以下几个方面:1.失效模式与失效机理:失效模式是指系统、设备或产品发生失效的表现形式,如断裂、腐蚀或短路等。
失效机理是导致失效发生的物理或化学过程,如疲劳、腐蚀或热膨胀等。
2.失效根本原因:失效根本原因是导致失效机理发生的根本问题,可以是设计缺陷、材料问题、工艺不良或使用误操作等。
3.失效分析方法:失效分析可以采用多种方法,如故障树分析、事件树分析、失效模式与效应分析(FMEA)和故障模式与效应分析(FMECA)等。
这些方法可以帮助确定失效发生的可能原因、失效的后果以及防止或解决失效的措施。
4.失效分析工具:失效分析可以借助一些工具来进行,如故障记录、故障数据分析、实验测试和仿真模拟等。
这些工具可以提供有关失效发生的详细信息,以便进行有效的分析和解决。
失效分析的操作流程概要如下:1.收集失效信息:首先需要收集与失效相关的信息,包括失效模式、失效机理、失效数据和相关报告等。
2.确定失效根本原因:通过对失效信息进行分析,确定失效的根本原因。
可以采用故障树分析等方法来帮助确定可能的失效原因。
3.评估失效后果:评估失效的后果,包括人员伤害、财产损失和环境影响等。
可以采用FMEA和FMECA等方法来评估失效的后果。
4.制定措施:根据失效的根本原因和后果,制定相应的措施来防止或解决失效问题。
这些措施可以包括改进设计、优化工艺、更换材料或提供培训等。
5.实施措施:根据制定的措施,进行实施。
这可能涉及到产品的改进、工艺的优化或操作人员的培训等。
6.监控效果:监控实施措施的效果,以确保达到预期的目标。
如果发现新的失效问题,需要重新进行失效分析并制定相应的措施。
金属失效分析总结报告
金属失效分析总结报告本次金属失效分析总结报告旨在对某金属材料失效原因进行归纳与总结,以期提供参考意见和解决方案。
以下是对分析结果的总结:1. 失效原因分析:经过对失效材料作详细观测和分析,发现失效主要是由于以下几个原因造成的:- 金属材料内部存在明显的结构缺陷,如气孔、颗粒不均匀分布等。
这些缺陷导致金属材料的强度和韧性下降,容易导致失效情况发生。
- 金属材料在使用过程中受到了较高的力或应力,超过了其承受极限,使其发生塑性变形或破裂。
在进行应力分析时,发现失效处附近存在应力集中现象,进一步加剧了失效的发生。
2. 解决方案建议:针对以上失效原因,我们提出以下几点解决方案建议:- 在生产过程中,加强对金属材料内部结构的检测和质量控制,减少结构缺陷的产生。
可以采用非破坏性检测技术,如超声波检测等,及早发现潜在缺陷并及时修复。
- 在设计阶段,进行有效的应力分析,避免应力集中现象的产生。
可以通过引入适当的过渡结构或改变材料的几何形状,来缓解应力集中的问题。
- 在使用过程中,注意控制加载力或应力的大小,避免超过金属材料的承受极限。
可以通过合理的工艺参数、操作规范等措施来实现。
3. 结论:通过本次金属失效分析,我们得出以下结论:- 失效主要是由于内部结构缺陷和应力过大引起的。
- 加强质量控制和非破坏性检测是预防失效的关键。
- 在设计和使用过程中,合理控制应力和引入缓解措施,能有效避免失效。
总的来说,通过本次分析,我们对金属失效的原因有了更深入的了解,并提出了一些建议和解决方案。
希望这些意见和建议能对今后的金属制品生产和材料选择起到一定的指导作用,确保产品质量和安全性。
失效分析
失效分析失效分析是指针对某一产品或系统出现的故障或问题进行全面分析和解决方案提出的过程。
失效分析旨在识别问题的根本原因,并确定采取何种措施来修复或预防这些问题的再次发生。
以下是一篇关于失效分析的3000字文章。
第一章:引言在现代工业制造和运营过程中,产品失效经常出现。
这些失效不仅会导致生产停滞,还可能引发重大的安全隐患。
因此,进行失效分析以识别和解决潜在的问题非常重要。
本文将探讨失效分析的定义、目的、方法和应用。
第二章:失效分析概述失效分析是一种系统性的方法,通过追溯出现故障的原因来寻找解决方案。
失效分析的主要目的是找出根本原因,并在此基础上提出有效的纠正措施。
失效分析可以分为有限的(FMEA)和无限的(FMECA)两种类型,具体取决于分析的层次和深度。
第三章:失效分析的步骤失效分析的步骤通常可以概括为以下几个阶段:收集信息、定义问题、确定失效模式、分析根本原因、提出解决方案、实施修复措施和验证效果。
每个步骤都需要有条不紊地进行,以确保整个失效分析过程的准确性和可靠性。
第四章:失效分析方法失效分析的方法有许多种。
其中一种常用的方法是故障树分析(FTA),它通过建立逻辑关系图来追溯故障发生的路径。
另一种方法是因果推理法,它通过询问“为什么”来逐步分析问题的原因。
此外,还有故障模式与效应分析(FMEA)和故障树分析(FTA)等等。
第五章:失效分析的应用失效分析广泛应用于各个行业,如制造业、军事、航空航天等。
在制造业中,失效分析可以帮助企业提高产品质量、降低生产成本。
在军事领域,失效分析可以帮助确保武器系统的稳定性和可靠性。
在航空航天领域,失效分析可以帮助预测和防止飞机事故。
第六章:失效分析的挑战虽然失效分析是一种非常有用的方法,但也存在一些挑战。
例如,要进行失效分析需要大量的数据和专业知识。
而且,有时根本原因可能相对复杂,需要进行更深入的分析和验证。
此外,失效分析还需要各个部门的紧密合作和沟通,以确保成功实施。
失效分析流程
失效分析流程失效分析是指对产品或系统发生故障或失效的原因进行分析和解决的过程。
失效分析流程通常包括以下几个步骤,失效观察、失效描述、失效假设、失效验证和失效原因分析。
首先,失效观察是指对产品或系统失效现象进行观察和记录。
在失效观察阶段,需要详细描述失效发生的时间、地点、环境条件、失效现象等信息。
这些信息对于后续的失效分析非常重要,能够帮助工程师更快地找到失效原因。
接下来,失效描述是指对失效现象进行详细的描述和分析。
失效描述需要包括失效的外部表现和内部表现,以及失效对产品或系统性能的影响。
通过对失效现象的描述,可以帮助工程师更好地理解失效的特点和规律。
然后,失效假设是指对失效原因进行初步的推测和假设。
在失效假设阶段,工程师需要根据失效现象和产品或系统的工作原理,提出可能的失效原因。
这些失效假设将成为后续失效验证和原因分析的依据。
随后,失效验证是指对失效假设进行验证和排除。
在失效验证阶段,工程师需要通过实验、测试或仿真等手段,验证每一个失效假设的可行性和可靠性。
通过失效验证,可以确定哪些失效假设成立,哪些失效假设需要进一步分析。
最后,失效原因分析是指对经过验证的失效假设进行深入分析,找出真正的失效原因。
在失效原因分析阶段,工程师需要综合考虑失效现象、失效描述、失效假设和失效验证的结果,找出导致产品或系统失效的根本原因。
通过失效原因分析,可以采取相应的措施,防止类似的失效再次发生。
综上所述,失效分析流程是一个系统的、有条不紊的过程,需要工程师对失效现象进行认真观察和描述,提出合理的失效假设,进行有效的失效验证,最终找出真正的失效原因。
只有在每一个步骤都认真对待,才能确保失效分析的准确性和可靠性,为产品或系统的改进和优化提供有力支持。
职业培训:失效分析知识
职业培训:失效分析知识失效分析是一门发展中的新兴学科,近年开始从军工向普通企业普及,它是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,挖掘出失效的机理的活动。
在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
目录1.失效分析的基本概念 (1)1.1 (1).失效的分类 (2)1.2.失效的发展过程 (3)1.3.失效分析的实施步骤 (4)1.4.小结 (4)2.失效分析流程 (5)3.失效分析方法 (5)3.1.前述 (5)3.2.失效模式诊断 (6)3. 3.失效原因诊断 (8)4. 4.失效机理诊断 (8)4.各种材料失效分析检测方法 (9)4. 1.PCB/PCBA失效分析 (9)4. 2.电子元器件失效分析 (10)5. 3.金属材料失效分析 (11)5.4.高分子材料失效分析 (12)4.5.复合材料失效分析 (13)4.6.涂层/镀层失效分析 (14)1.1.分析的基本概念一般的,狭义上的失效指的是机电产品丧失功能的现象,而失效分析则是分析诊断失效的模式、原因和机理,研究采取补救预测和预防措施的技术活动和管理活动,同时,与之相关的理论、技术和方法相交叉的综合学科则称之为失效学。
1.2.1.3.失效的分类我们常说的失效从失效模式和失效机理上来说,一般按下述方法进行分类:1、断裂失效:断裂失效常分为韧性断裂和脆性断裂两类,而脆性断裂又分为低温脆性断裂、辐射脆化断裂、氢损伤(氢脆)、应力腐蚀、液态金属脆化、液体侵蚀损伤、高温应力断裂(即蠕变断裂)、疲劳断裂这几种。
2、非断裂失效:基本分为磨损失效、腐蚀失效、变形失效几种,磨损失效一般包含磨粒磨损、粘着磨损两种,腐蚀失效分为氧化腐蚀和电化学腐蚀两种,变形时效分为弹性变形和塑性变形失效两种。
3、复合失效机理,顾名思义就是多种失效机理综合作用而成导致的失效,例如低周疲劳导致的断裂即是韧性断裂和疲劳断裂两种机理复合作用而成的,再如机件受高温应力+电化学腐蚀复合作用下,会出现烧蚀热蚀的失效现象等等。
什么是失效分析
什么是失效分析
失效分析是指研究产品潜在的或显在的失效机理,失效概率及失效的影响等,为确定产品的改进措施进行系统的调查研究工作,是可靠性设计的重要组成部分。
失效分析方法主要有失效模式、效应和危害度分析(FMECA) FMECA就是在系统(产品)设计过程中,通过对系统各组成单元潜在的
各种失效模式及其对系统功能的影响,与产生后果的严重程度进行分析,提出可能采取的预防改进措施,以提高产品可靠性的一种设计分析方法。
在GB3187-82中规定失效就是产品丧失规定功能,对可修复产品失效通常称为故障。
这里所指的规定的功能包括:
1.产品在规定的条件下,不能完成其规定的功能;
2.产品在规定的条件下,一个或几个性能参数不能保持在规定的范围内;
3.即使产品在规定的条件下具有完成规定功能的能力,但因操作者的失误
而造成产品功能的丧失;
4.由于环境应力变化,导致功能丧失
失效模式就是失效或故障的表现形式,可通过人的感官或测量仪器、仪表观测到的失效形式。
彻底分清失效模式是很重要的,是进行失效分析的基础,也是可靠性分析研究的基础。
在描述系统失效模式时,要尽量以零、部件失效模式来表征,只有在难于用零、部件失效模式进行描述时,才可用子系统或系统本身的失效模式进行描述。
FMECA是按照一定的格式有步骤地分析每一个零部件可能有的失效模式,每一种失效模式对系统的影响,及失效后果的严重程度,这是一种失效因果关系分析。
失效分析讲义课件
失效分析在生产制造中的应用
工艺控制和过程改进
失效分析可以应用于生产制造过程中,通过对生产过程中的关键环节进行分析,找出可能导致产品失 效的原因,提出相应的工艺控制和过程改进措施,提高产品的生产质量和效率。
质量控制和检验
失效分析可以应用于产品的质量控制和检验阶段,通过对产品进行严格的检验和测试,确保产品符合 设计要求和相关标准,及时发现并处理潜在的失效模式。
失效分析讲义课件
目录
• 失效分析概述 • 失效分析基本原理 • 失效分析技术应用 • 失效分析案例分析 • 失效分析发展趋势与挑战 • 总结与展望
01
CATALOGUE
失效分析概述
失效定义与分类
失效定义
产品或系统在规定条件和规定时间内 不能完成规定的功能或出现不可接受 的问题。
失效分类
根据失效的性质和原因,可分为功能 失效、结构失效、疲劳失效、腐蚀失 效等。
设计和开发阶段
失效分析可以应用于产品的设计和开发阶段,通过对产品进 行失效模式和影响分析(FMEA),识别潜在的失效模式和 原因,提出相应的设计改进措施,提高产品的可靠性和稳定 性。
原型测试和验证
在产品原型测试和验证阶段,失效分析可以帮助识别和解决 潜在的设计问题,确保产品在投入生产之前已经充分考虑了 各种失效模式。
物理化学分析
对产品进行物理化学分析,如成分分析、硬 度测试、金相组织观察等,以确定失效原因 。
失效分析基本步骤
初步分析
对失效产品进行初步分析,包括 外观检查、内部检查等,以确定 可能的失效原因。
深入分析
对初步分析中确定的失效原因进 行深入分析,包括物理化学分析 、材料性能测试等,以确定具体 的失效原因。
失效分析在产品维修中的应用
失效原因分析及措施
失效原因分析及措施引言在各行各业的工作中,经常会遇到一些设备或系统失效的情况。
这些失效可能会导致工作中断、数据丢失、费用增加等问题,给工作带来不便和损失。
因此,分析失效原因并采取相应的措施是非常重要的。
本文将介绍失效原因的常见分类以及相应的解决措施。
失效原因的分类在进行失效原因的分析之前,我们首先需要对失效进行分类。
根据失效的性质和来源,失效可以分为以下几类:1.设备故障:包括硬件故障、软件故障等。
硬件故障可能是由于组件老化、短路、断线等原因导致的,而软件故障可能是由于程序设计错误、系统崩溃等引起的。
2.人为失误:人为操作不当、不熟悉系统使用等原因会导致系统失效。
例如,错误的操作、误删除文件等。
3.环境因素:环境因素也可能引起设备或系统失效。
例如,电压不稳、温度过高、湿度过大等。
4.资源限制:资源限制也会导致系统失效。
例如,存储空间不足、带宽限制等。
5.安全问题:安全问题可能导致系统失效,并对数据安全造成威胁。
例如,黑客攻击、病毒感染等。
失效分析方法在进行失效分析时,我们可以采用以下方法:1.故障树分析(FTA):故障树分析是一种通过构建故障树来识别导致系统失效的所有可能路径的方法。
通过这种方法,我们可以找到导致系统失效的根本原因。
2.追溯分析:追溯分析是一种从失效现象往回追溯,分析失效原因的方法。
通过这种方法,我们可以逐步排除一些可能的原因,最终找到失效的真正原因。
3.故障模式与效果分析(FMEA):故障模式与效果分析是一种通过识别潜在故障模式并评估其对系统性能影响的方法。
通过这种方法,我们可以提前预防可能的失效,并采取相应的措施。
失效的措施针对不同的失效原因,我们需要采取不同的措施来解决。
设备故障对于设备故障导致的失效,我们可以采取以下措施:1.定期维护:设备定期维护可以延长设备的使用寿命,减少故障发生的概率。
2.备份数据:定期备份重要数据可以防止数据丢失,并能够快速恢复系统到失效前的状态。
品检中的失效分析与可靠性检测方法研究
品检中的失效分析与可靠性检测方法研究在现代生产领域中,品质保证是企业成功的关键之一。
为了保证产品的品质,减少不良率和故障率,品检中的失效分析和可靠性检测方法成为了必不可少的工具。
本文将探讨品检中的失效分析和可靠性检测方法的研究现状与应用。
失效分析是指通过对产品在使用中或测试中出现故障或不良现象进行分析,找出失效的原因和根本问题的方法。
失效分析的目标是建立一个有效的问题识别系统,通过对失效的分析和研究,找到最主要的失效原因,从而改进产品设计和生产工艺,提高产品的可靠性。
失效分析主要分为质量失效分析和可靠性失效分析两种。
质量失效分析是指对产品在制造、运输、存储、使用过程中出现的不良现象进行分析。
它可以通过采用不同的方法,如故障树分析、失效模式与效应分析等,对导致产品质量问题的原因进行定位。
通过质量失效分析,企业可以找出产品设计、生产工艺等方面的改进措施,提高产品质量。
可靠性失效分析是指对产品在正常使用条件下出现的故障现象进行分析。
它可以帮助企业发现产品设计和制造中的缺陷,并找出改进方法,提高产品的可靠性。
可靠性失效分析常用的方法包括故障模式与效应分析、故障树分析等。
通过对产品的可靠性失效分析,企业可以找到导致产品故障的原因,从而改进产品设计和制造工艺,提高产品的可靠性。
在品检中,可靠性检测方法也是非常重要的。
可靠性检测是指通过对产品进行一系列测试和评估,判断产品是否符合可靠性要求的方法。
常用的可靠性检测方法包括可靠性试验、可靠性可行性分析、可靠性增量分析等。
可靠性检测的目的是保证产品在正常使用条件下的性能和寿命能够达到设计要求,提高产品的可靠性。
在实际应用中,失效分析和可靠性检测方法常常结合使用。
失效分析可以帮助企业找出产品质量和可靠性问题的根源,而可靠性检测则可以验证产品是否满足设计要求。
通过失效分析和可靠性检测的结合使用,企业可以全面了解产品的质量和可靠性状况,并采取相应的措施改进产品。
综上所述,品检中的失效分析和可靠性检测方法在现代生产中具有非常重要的作用。
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失效分析第三章 失效分析的基本方法1. 按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法:(1)审查设计(2)材料分析(3)加工制造缺陷分析(4)使用及维护情况分析2. 系统工程的分析思路方法:(1)失效系统工程分析法的类型(2)故障树分析法(3)模糊故障树分析及应用3. 失效分析的程序:调查失效时间的现场;收集背景材料,深入研究分析,综合归纳所有信息并提出初步结论;重现性试验或证明试验,确定失效原因并提出建议措施;最后写出分析报告等内容。
4. 失效分析的步骤:(1)现场调查 ①保护现场 ②查明事故发生的时间、地点及失效过程 ③收集残骸碎片,标出相对位置,保护好断口 ④选取进一步分析的试样,并注明位置及取样方法⑤询问目击者及相关有关人员,了解有关情况 ⑥写出现场调查报告(2)收集背景材料 ①设备的自然情况,包括设备名称,出厂及使用日期,设计参数及功能要求等 ②设备的运行记录,要特别注意载荷及其波动,温度变化,腐蚀介质等③设备的维修历史情况 ④设备的失效历史情况 ⑤设计图样及说明书、装配程序说明书、使用维护说明书等 ⑥材料选择及其依据 ⑦设备主要零部件的生产流程 ⑧设备服役前的经历,包括装配、包装、运输、储存、安装和调试等阶段 ⑨质量检验报告及有关的规范和标准。
(3)技术参量复验 ①材料的化学成分 ②材料的金相组织和硬度及其分布 ③常规力学性能④主要零部件的几何参量及装配间隙(4)深入分析研究(5)综合分析归纳,推理判断提出初步结论(6)重现性试验或证明试验5. 断口的处理:①在干燥大气中断裂的新鲜断口,应立即放到干燥器内或真空室内保存,以防止锈蚀,并应注意防止手指污染断口及损伤断口表面;对于在现场一时不能取样的零件尤其是断口,应采取有效的保护,防止零件或断口的二次污染或锈蚀,尽可能地将断裂件移到安全的地方,必要时可采取油脂封涂的办法保护断口。
②对于断后被油污染的断口,要进行仔细清洗。
③在潮湿大气中锈蚀的断口,可先用稀盐酸水溶液去除锈蚀氧化物,然后用清水冲洗,再用无水酒精冲洗并吹干。
④在腐蚀环境中断裂的断口,在断口表面通常覆盖一层腐蚀产物,这层腐蚀产物对分析致断原因往往是非常重要的,因而不能轻易地将其去掉。
6. 断口分析的具体任务:①确定断裂的宏观性质,是延性断裂还是脆性断裂或疲劳断裂等。
②确定断口的宏观形貌,是纤维状断口还是结晶状断口,有无放射线花样及有无剪切唇等。
③查找裂纹源区的位置及数量,裂纹源的所在位置是在表面、次表面还是在内部,裂纹源是单个还是多个,在存在多个裂纹源区的情况下,它们产生的先后顺序是怎样的等。
④确定断口的形成过程,裂纹是从何处产生的,裂纹向何处扩展,扩展的速度如何等。
⑤确定断裂的微观机理,是解理型、准解理型还是微孔型,是沿晶型还是穿晶型等。
⑥确定断口表面产物的性质,断口上有无腐蚀产物,何种产物,该产物是否参与了断裂过程等。
7. 断口的宏观分析(1)最初断裂件的宏观判断 ①整机残骸的失效分析;②多个同类零件损坏的失效分析;③同一个零件上相同部位的多处发生破断时的分析。
(2)主断面(主裂纹)的宏观判断 ①利用碎片拼凑法确定主断面;②按照“T”形汇合法确定主断面或主裂纹;③按照裂纹的河流花样(分叉)确定主裂纹。
(3)断裂(裂纹)源区的宏观判断 ①根据不同断裂的特征确定裂纹源区;②将断开的零件的两部分相匹配,则裂缝的最宽处为裂纹源区;③根据断口上的光彩程度确定裂纹源区;④断口分边缘情况,观察断口边缘有无台阶、毛刺、剪切唇和宏观塑性变形等。
(4)宏观断口的表象观察与致断原因初判 ①断裂源区和零件几何结构的关系;②断裂源区与零件最大应力截面位置的关系 a.断口表面与最大正应力所在平面相对应,即断口与轴线呈45°螺旋状。
此类型断裂位宏观脆性断裂;b.断口表面与最大切应力所在平面相对应,即断口平面与轴线垂直或平行。
此类型断裂为宏观韧性断裂;c.断口表面与轴线的夹角远小于45°,即断口既不和最大正应力所在平面相对应,也不和最大切应力所在平面相对应。
③裂纹是从一个部位产生还是从几个部位产生的?是从局部部位产生的还是从很大范围产生的?通常情况是,应力数值较小或应力状态较柔时易从一处产生,应力数值较大或应力状态较硬时,易从多处产生;由材料中缺陷及局部应力集中引起的断裂裂纹多从局部产生;存在大尺寸的几何结构缺陷引起的应力集中时裂纹易从大范围产生。
④断口表面粗糙度。
⑤断口上的冶金缺陷。
8. 断口围观分析内容主要包括断口产物分析及形貌分析两个方面:①断口的产物分析。
②断口的微观形貌分析。
(1)解理断裂特点:解理断裂是正应力作用下金属的原子键遭到破坏而产生的一种穿晶断裂。
解理初裂纹起源于晶界、亚晶界或相界面,并严格沿着金属的结晶学平面扩展,其断裂单元为一个晶粒尺寸。
微观形貌特征及断裂性质及断裂性质:解理断裂的微观形貌特征主要是河流花样及解理台阶,除此之外,尚有舌状花样、鱼骨状花样、扇形花样及羽毛花样等以及珠光体解理。
致断原因分析:①从材料方面考虑,通常只有冷脆金属才能发生解理断裂。
②构件的工作温度较低,即处在脆性转折温度以下。
③只有在平面应变状态(即三向拉应力状态)下才能发生解理断裂,或者说构件的几何尺寸属于厚板情况。
④晶粒尺寸粗大。
⑤宏观的裂纹存在。
(2)准解理断裂特点:准解理型断裂是淬火加低温回火的高强度钢较为常见的一种断裂形式,常发生在脆性转变温度附近。
准解理断了的断口是有平坦的“类解理”小平面、微孔及撕裂棱组成的混合断裂。
判别:①在微观范围内,可以看到“解理”断裂和微孔型断裂的混杂现象,即在微孔断裂区内有平坦的小刻面的周围有塑性变形形成撕裂棱的形貌特征。
②小刻面的几何尺寸与原奥氏体晶粒的大小基本相当,即断裂单元为一个晶粒大小。
③小刻面上的河流花样比解理断裂所看到的要短,且大都源于晶内而中止于晶内。
④小刻面上的台阶直接汇合于邻近的由微孔组成的撕裂棱上。
(3)准脆性解理断裂特点:光滑试件的解理断裂,其宏观表现上一般是脆性的。
但对于裂缝试件来说,常常碰到这种情况,在断口的微观分析时,观察到的断裂性质是解理的,但是在宏观断口分析上却可以看到剪切唇。
此种解理断裂是在断裂应力大于材料屈服极限的条件下产生的。
从工程的意义上说,因其宏观变形量不大,也是宏观脆性的解理断裂。
这种断裂称为准脆性解理断裂。
判别:①微观形貌分析时,观察到解理型断裂和微孔型断裂的混合现象;②但与准解理型的混合型断裂不同之处在于,在构件中部平面应变区为解理型断裂,在构件的周边平面应力区位微孔型断裂。
由此可以确定是否为准脆性解理断裂。
(4)微孔型断裂:又叫微孔聚集型断裂,它是指塑性变形起主导作用的一种延性断裂。
微观形貌:微观电子形貌呈孔坑、塑坑、韧窝、叠波花样。
在孔坑的内部通常可以看到第二相质点或其脱落后留下的痕迹,这是区别断裂的主要微观特征。
判别:按其加载方式,微孔断裂可分为等轴型、撕裂型及滑开型三种形式,微孔断裂可以是沿晶型的,但多为穿晶型的断裂。
微孔型断裂时一种延性断裂,但不能与宏观延性断裂等同起来。
微孔型断裂的宏观表现有两种类型:一是宏观塑性的微孔型断裂;另一种是高强度材料裂纹试件在室温拉伸时出现的宏观脆性的微孔型断裂。
宏观脆性微孔型断裂的特点:其微观电子形貌为细小、均匀分布的等轴型微孔,微孔的形成和连接时的塑性变形量很小。
这种断裂的特点是由高强度材料的组织特点决定的。
高强度材料的组织特点是在固溶强化的基体上弥散分布着细小的第二相质点,质点的平均间距很小。
这种组织对于裂纹的敏感性是非常大的。
也就是说,裂纹顶端的应力集中现象很严重。
因此。
断裂的名义应力低于材料的屈服极限,而其微观机制确是微孔聚集型的,由于微孔的形成和扩大连接所发生的变形量很小,所以在宏观上表现为典型的脆性断裂特征。
(5)沿晶断裂微观形貌特征:金属零件在应力作用下沿晶粒边界发生分离的现象称为沿晶断裂。
按断口的微观形貌特征,沿晶断裂又可以分为两大类:一是沿晶的正向断裂,这类断裂断口的微观形貌反应了多面体晶粒的界面外形,成典型的冰糖块状,晶粒表面完整、干净、无塑性变形痕迹;另一类是沿晶的延性断裂,这类断裂断口的微观电子图像上可见大量的沿晶界分布的细小微孔及第二相质点。
判定:断口表面呈冰糖块状或岩石状的多面体外形,有较强的立体感。
致断原因:①沿晶正向断裂:微观电子形貌是典型冰糖块状。
沿晶的延性断裂:微观电子形貌是晶粒间界的表面上存在有大量的微孔花样(冰糖块状+小质点)。
③脆性的第二相质点沿晶界析出引起的沿晶断裂。
④晶界与环境介质交互作用引起的沿晶断裂。
⑤具有疲劳机制的沿晶断裂。
第四章 静载荷作用下的断裂失效分析1. 过载断裂失效断口三个特征区:纤维区、放射区及剪切唇。
2. 断口形貌,判断裂纹源在哪个区(人字纹):表面光滑的零件断口上人字纹的尖部总是指向裂纹源的方形,而周边有缺口时正好相反3. 载荷性质的影响:①断口中三要素相对大小的变化。
②断口形貌的变化。
4. 扭转和弯曲过载断裂断口特征扭转:韧性断裂的断面与轴向垂直,脆性断裂的断面与轴向呈45°螺旋状,对于刚性不足的零件,扭转时发生明显的扭转变形。
弯曲:弯曲断口上可以观察到明显的放射线或人字纹花样。
5. 回火致脆断裂的特征:宏观:断面结构粗糙,断口呈银白色的结晶状,一般为宏观脆断。
但在脆化程度不严重时,断口会出现剪切唇。
微观:沿奥氏体晶界分离形成冰糖块状。
6. 冷脆金属低温脆断的特征:①冷脆金属低温脆断断口的宏观特征 典型宏观特征为结晶状,并有明显的镜面反光现象。
断口与正应力轴垂直,断口平齐,附近无缩颈现象,无剪切唇。
断口中的反光小平面(小刻面)与晶粒尺寸相当。
马氏体基高强度材料断口有时呈放射状撕裂棱台阶花样。
②冷脆金属低温脆断断口的微观特征 冷脆金属低温脆断断口的微观形貌具有典型的解理断裂特征:河流花样、台阶、舌状花样、鱼骨花样、羽毛状花样、扇状花样等。
对于一般工程结构用钢,通常所说的解理断裂,主要是在冷脆状态下产生的。
7. 第二相指点致脆断裂:指由第二相质点晶粒间界析出引起晶界的脆化或弱化而导致的一种沿晶断裂。
失效的两种情况:一是脆性第二相质点沿原奥氏体晶界择优析出引起的晶界脆化。
二是某些杂质元素沿晶界富集引起的晶界弱化。
断口特征:宏观断口均为脆性晶粒状;微观形貌为沿晶断裂,因晶界上有条状析出物而导致脆性断裂。
8. 环境致脆断裂失效分析:腐蚀开裂、氢致开裂、腐蚀疲劳、热疲劳及低熔点金属致脆断裂等。
应力腐蚀开裂的断口及裂纹特征:①断口宏观形态一般为脆性断裂,断口界面基本上垂直于拉应力方向。
断口上有断裂源区、裂纹扩展区和最后断裂区;②应力腐蚀裂纹源于表面,并呈不连续状,裂纹具有分叉较多,尾部较尖锐(呈树枝状)的特征;③裂纹的走向可以使穿晶的也可以是沿晶的。