试用一个典型案例说明材料失效分析与基础学科及应用学科之间的关系
失效分析案例
失效分析案例在进行失效分析之前，我们首先需要了解失效分析的概念。
失效分析是指对产品、设备或系统在使用过程中出现的故障进行深入的分析和研究，以找出故障的原因，并提出相应的改进措施，以避免类似故障再次发生。
失效分析通常包括对故障样本的收集、实验室测试、数据分析和结论总结等步骤。
在实际工程中，失效分析是非常重要的一项工作。
通过失效分析，我们可以找出产品或设备的潜在问题，从而提高产品的质量和可靠性。
同时，失效分析也可以为产品的设计和制造提供重要的参考，帮助我们改进产品的设计和工艺，提高产品的性能和可靠性。
下面，我们以一个实际案例来说明失效分析的过程和方法。
某工厂生产的一种电子产品，在使用过程中出现了频繁的断电现象，导致产品无法正常工作。
经过初步调查和分析，发现这一问题已经影响了大量产品的正常使用，严重影响了客户的使用体验和产品的声誉。
因此，我们迫切需要进行失效分析，找出问题的根源，并提出改进措施。
首先，我们收集了大量的故障样本，并进行了详细的外观检查和实验室测试。
通过对故障产品的拆解和分析，我们发现了一个潜在的问题，产品内部的电路板存在设计缺陷，导致在特定条件下容易发生短路现象，从而引起产品的断电故障。
接着，我们对电路板的设计和工艺进行了深入分析，找出了设计和制造过程中存在的问题和不足。
在数据分析的基础上，我们得出了结论，产品断电故障的根本原因是电路板的设计缺陷和制造工艺不合理。
为了解决这一问题，我们提出了相应的改进措施，对电路板的设计进行优化，增强其抗干扰能力；对制造工艺进行调整，提高产品的稳定性和可靠性。
经过一系列的改进和验证，最终成功解决了产品的断电故障问题，提高了产品的质量和可靠性。
通过这个案例，我们可以看到失效分析对产品质量和可靠性的重要性。
只有通过深入的失效分析，找出问题的根源，并提出相应的改进措施，才能真正解决产品存在的问题，提高产品的质量和可靠性。
因此，在工程实践中，我们应该重视失效分析工作，不断提升自身的失效分析能力，为产品的设计和制造提供更好的支持和保障。
材料失效分析技术课程作业
1，试用一个典型案例说明材料失效分析与基础学科及应用学科之间的关系(不少于400宇，配图片)。
1.钢制螺钉断裂失效分析外观及断口宏观观察图1螺钉外观(a)及断口宏观形貌(b)钉身在紧靠钉头的第一道螺纹和第二道螺纹之间发生断裂，未见明显塑性变形。
断口由呈暗灰色的粗糙区和银灰色的光滑区组成，周围有环形压痕。
断口微观观察SEM低倍形貌图2失效螺钉断口低倍形貌(a)疲劳扩展区低倍形貌;(b)瞬断区低倍形貌(a)疲劳扩展区较平坦，疲劳台阶均匀起源于螺纹牙底。
(b) 瞬断区位于螺钉的另一侧，出现明显的疲劳扩展弧线。
SEM微观形貌图3失效螺钉断口SEM形貌(a)断口源区形貌;(b)疲劳扩展区微观形貌;(c)瞬断区韧窝形貌(a)断口源区裂纹起源于螺钉牙底表面，源区未见明显的材质加工缺陷。
(b)疲劳扩展区可见疲劳扩展弧线。
(c)瞬断区主要为韧窝形貌。
六边形钉头的底部环形压痕微观形貌表面较光滑平整，可见明显的挤压痕迹，表层金属因挤压而堆积的薄带。
图4环形压痕微观形貌×500金相检验图5螺钉的显微组织(a)边缘区组织;(b)心部组织螺钉的显微组织形貌见图，其边缘与心部组织表现出不同特征。
图(a)边缘处出现大量白色块状铁素体，且越靠近边缘处比例越大。
图(b)心部组织为针状回火索氏体，越靠近心部分布越均匀。
硬度测试螺钉的边缘处和心部硬度不同，表面硬度较心部低很多，不满足硬度要求。
断裂性质和原因螺钉断裂性质为疲劳断裂，螺钉表面存在脱碳层，导致疲劳强度大幅降低，同时在装配时发生倾斜，一侧存在附加拉应力，加速了疲劳失效。
通过以上案例可知，材料科学、工程力学和环境科学等基础学科的知识为失效分析奠定了理论基础；现代的检测仪器和计算机类等应用学科为材料分析奠定了技术基础。
在进行材料失效分析时，会综合运用到基础学科的知识和应用学科的技术。
2，试用二个实际的失效案例说明材料失效分析的重要意义(要求既有文字说明，又有图片说明，文字不少于800 字)案例一：钢制螺钉断裂失效分析对断裂螺钉进行外观及断口宏微观观察图6螺钉外观(a)及断口宏观形貌(b)(a)钉身在靠近钉头的螺纹根部发生断裂，且断口较平整，未见明显塑性变形。
总结材料失效分析技术与本专业有关课程的关系以及如何才能做一个合格的失效分析师
总结材料失效分析技术与本专业有关课程的关系以及如何才能做一个合格的失效分析师。
(不少300字)材料失效分析涉及到材料的方方面面，在分析过程中也会用到各个学科各个方面的知识，同样的材料失效分析技术与本专业的有关课程也有密切的关系。
如现在学的材料科学基础，它主要的内容有一部分是讲材料性能及改变加工工艺以后性能的改变，这些内容就和材料失效分析有着密切的关系。
材料失效很多都是因为性能不能满足特定的环境引起的，因此在推出一种新的材料，新的产品时应该改变尝试各种加工工艺，得到材料的最好性能。
在进行材料失效分析时，常会通过观察端口或腐蚀点的形貌来确定失效的原因，而观察形貌就会用到微观显微分析技术，这是失效分析的一个重要环节。
另外无机材料的合成与制备也和失效分析有密切的关系，了解材料的制备方法才能找到材料的缺陷，找到失效的原因之一。
还有电化学技术、材料分析表征在失效分析技术中都有重要的作用，电化学尤其在海洋材料腐蚀失效中有重要的应用，材料分析表征也是失效分析的辅助学科。
总之，在进行失效分析时，和材料有关的各个学科都会是其辅助工具，会用到材料方面的有关知识。
要做一个合格的失效分析师1.就是要具备这方面的基础知识，基本技能；除此之外还要涉猎其他行业其他学科的知识方法以及系统工程的理念，借鉴其他行业的为失效分析行业所用。
2.系统分析师往往需要分析发生失效的各个可能性和解决研发人员的技术问题，因此必须具备广泛的的技术涉猎面和较强的技术能力。
3.要有敏锐的观察力：由于失效的原因可能是很多方面综合因素引起的，失效分析师要综合的看待各个方面，不能将各个元素独立起来看待问题，要能够先于其他人员发现所有潜在的问题、发现隐患，并提前做出规避风险的策略。
4.有比较好的数据分析知识（datamining）和方法：失效分析师要做好失效分析报告，需要综合个方面的因素，处理各个数据，得到合理的原因。
4.失效分析师处理要具备这些硬性的知识和技能之外，再就是要有强烈的责任心和事业心，秉承负责的态度，认真仔细的进行分析，不能错过任何细节，不能让危险潜在，要为人们的生命负责。
材料类专业课《失效分析》在教学中融入思政元素的思考
Science &Technology Vision科技视界0引言2020年6月,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》,指出应充分发掘各类课程思想政治资源,发挥好每门课的育人作用,全面提高人才培养质量。
大学生阶段是学生的心理趋于成熟、发展变化最大的阶段,是人生观、世界观、价值观形成的重要时期[1-2],而专业课教学是课程思政的主要依托。
在课程思政的理念下,利用教学设计将思想政治教育在适当条件下以恰当方式与专业课相结合,在传授知识的同时,阐述背后的文化与思想,引导学生不断思考,树立正确的三观,实现人文知识的内化和道德情操的升华[3-5]。
《失效分析》是材料科学与工程专业的一门专业课程,在材料科学与工程专业整个课程体系中起着重要的作用[6]。
它实用性强、综合性强,涵盖了多学科门类的知识,并且还要求学生在面对材料或零部件失效分析过程中能综合运用所学知识判定失效模式,确定失效起因,并能够提出解决对策。
所以,如何根据《失效分析》讲授知识的特点,让专业的学生在了解课程专业知识的同时,将马克思主义立场观点的教育与科学精神的培养相结合,强化学生的工程伦理教育,培养学生敬业的工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当,这是值得任课教师去思考的。
本文在课程思政的理念下,从完善课程教学目标、挖掘教学内容等方面对思政元素融入材料类专业课《失效分析》进行了思考。
1《失效分析》专业课课程思政的育人育德目标将思政元素融入材料类专业课《失效分析》中的过程是实现全方位育人的过程,应根据材料科学与工程专业课程的教学特点,坚持成果导向,注重科学思维培养和科学伦理教育[7-8]。
首先,《失效分析》不仅可以指导各类产品的规划、设计、选材、加工、寿命评估、质量控制等方面,同时还是制定技术规范、法律仲裁的依据。
所以,任课教师在知识讲授过程中,应注重强化学生的工程伦理教育。
其次,《失效分析》中相关失效机理、失效特征描述、失效分析思路及方法的运用是学生毕业后在工作岗位上应用非常多的一门课程。
材料科学专业优质课材料力学与失效分析
材料科学专业优质课材料力学与失效分析材料科学专业优质课——材料力学与失效分析材料力学与失效分析是材料科学专业中的重要课程，它涵盖了材料的力学性能以及材料在使用过程中可能出现的失效原因和机制。
本文将从材料力学基础、失效分析方法和案例分析三个方面来介绍材料力学与失效分析的相关内容。
一、材料力学基础材料力学是研究材料的应力、应变、变形及其与力学性能之间的关系的基础学科。
它主要包括静力学、动力学和弹性力学等方面。
在静力学中，材料的受力分析和平衡条件是基本内容，可以通过受力分析确定材料的内力分布和力的平衡状态。
在动力学中，材料的运动和受力分析是重点内容，可以研究材料在受外力作用下的响应和变形情况。
弹性力学是材料力学中的重要概念，它研究的是材料在弹性变形范围内的力学性能，包括应力-应变关系、弹性模量和泊松比等参数。
二、失效分析方法1. 失效模式与机理分析失效模式是指材料在使用过程中可能出现的失效形式，比如断裂、疲劳、腐蚀等。
失效机理是指导致材料失效的原因和机制，比如应力集中、氢脆、晶体缺陷等。
失效模式与机理分析是材料失效分析的起点，通过对失效模式和机理的研究，可以确定失效原因并采取相应的措施预防失效。
2. 实验测试与数据分析实验测试是失效分析的重要手段之一。
通过对材料的物理、化学性能进行测试，可以获取与失效相关的数据。
比如断口形貌分析、材料组织结构分析、化学成分分析等。
数据分析是在实验测试的基础上，对获取的数据进行处理和解读。
可以通过统计学方法、数学模型等，对材料的失效行为进行分析和预测。
3. 数值模拟与仿真数值模拟和仿真是现代失效分析的重要手段之一。
通过建立适当的数学模型和计算方法，可以模拟材料在不同载荷条件下的响应和变形情况。
比如有限元方法可以对材料的应力分布、变形情况进行模拟和计算。
通过数值模拟和仿真，可以更好地理解材料的失效行为，指导材料的设计和改进。
三、案例分析1. 断裂失效案例分析断裂是材料在受力过程中出现的一种常见失效模式。
《材料成形与失效分析》课程案例教学法改革与实践
《材料成形与失效分析》课程案例教学法改革与实践[摘要]结合课题组教师在《材料成形与失效分析》课程教学中的经验, 提出在本课程的教学方法上采用案例教学的方式，案例教学的内容来自于教师科研，并就科研项目的发展不断更新教学内容，将学生引入工程实践中，以期使学生由被动学习向主动学习转变, 提高学生主动获取知识的能力, 有利于其创新能力的培养及综合素质的提高。
[关键词]材料成形失效分析案例教学教师科研作为材料加工专业类的学生，除了要有坚实的理论基础外，还必须掌握一定工程应用方面的知识，具备解决现场实际问题的能力，才能成为理论与实践相结合的专业人员。
因此，在材料成形与控制工程专业中开设了《材料成形与失效分析》这一课程，旨在学生具有一定材料成形工艺相关知识及具备对成形件控形，控构，控性基本技能基础上，进一步培养学生掌握成形零件的失效形式，并进行失效分析的程序和方法。
一、课程特点《材料成形与失效分析》是面向高年级材料成型与控制工程专业本科学生开设的一门理论和实践性较强的综合性专业必修课程。
它包括焊接成形，铸造成形，塑性加工成形，粘接成形，机械加工成形，以及金属脆性断裂与疲劳失效分析、检验方法和防止措施等内容。
课程涉及的知识面广，除要求学生具有材料成形的基础知识以外，还要求掌握一定机械设计和工程力学方面的相关知识。
在完成材料成形与控制工程专业基础课程：材料成形原理，材料成形工艺，材料成形设备，机械设计等课程后开设。
随着科学技术的飞速发展和材料加工制造技术的不断进步，材料成形工艺及失效分析技术也在不断的改进和创新，对相关的课程教学在教学内容、教学方法、教学手段方面都提出了新的要求。
近年来随着本课程教学改革的深入及本科教学评估的开展，《材料成形与失效分析》在教材编制和教学内容方面体现出如下特点：（1）多学科、交叉性知识点多。
课程内容涉及到材料科学、力学、摩擦学、管理学和机械设计、制造工艺学等多学科的交叉知识，要求对相关专业知识有所了解和掌握。
金属构件失效分析
脆性断裂失效 构件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。 可见的塑性变形的断裂称为脆性断裂失效。 构件在交变载荷作用下， 疲劳断裂失效 构件在交变载荷作用下，经过一定的周期 后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。 后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。 腐蚀失效 腐蚀是材料表面与服投环境发生物理或化学的 反应，使材料发生损坏或变质的现象， 反应，使材料发生损坏或变质的现象，构件发生的腐蚀使其不 能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多种形式， 能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多种形式，有均匀 均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀， 遍及构件表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀 遍及构件表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀，局 部腐蚀又有点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、 部腐蚀又有点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐 蚀疲劳等。 蚀疲劳等。
Hale Waihona Puke • 选材不当及材料缺陷金属装备及构件的材料选择要遵循使用性原则、 金属装备及构件的材料选择要遵循使用性原则、加工工艺 使用性原则 性能原则及经济性原则，遵循使用性原则是首先要考虑的。 性能原则及经济性原则，遵循使用性原则是首先要考虑的。使 用在特定环境中的构件， 用在特定环境中的构件，对可预见的失效形式要为其选择足够 的抵抗失效的能力。 对韧性材料可能产生的屈服变形或断裂， 的抵抗失效的能力。如对韧性材料可能产生的屈服变形或断裂， 应该选择足够的拉伸强度和屈服强度； 应该选择足够的拉伸强度和屈服强度；但对可能产生的脆性断 疲劳及应力腐蚀开裂的环境条件， 裂、疲劳及应力腐蚀开裂的环境条件，高强度的材料往往适得 其反。在符合使用性能的原则下选取的结构材料， 其反。在符合使用性能的原则下选取的结构材料，对构件的成 形要有好的加工工艺性能。在保证构件使用性能、 形要有好的加工工艺性能。在保证构件使用性能、加工工艺性 能要求的前题下，经济性也是必须考虑的。 能要求的前题下，经济性也是必须考虑的。
《材料失效分析》实验教案上要点上课讲义
课程教案课程名称：材料失效分析实验任课教师：刘先兰所属院（部）：机械工程学院教学班级： 2011级金属材料工程教学时间：2013—2014学年第二学期湖南工学院《材料失效分析》实验实验课程编码：学时：6适用专业：金属材料工程先修课程：材料科学基础、材料力学性能、金属塑性成型原理、现代材料检测技术等考核方式：一、实验课程的性质与任务帮助学生进一步理解所学知识，加深对一般工程结构和机械零件失效分析的基础知识、基本方法和基本技能的掌握；能够利用所学的知识建立失效分析方法和思路（故障树）；熟悉判断失效零件裂纹源的方法；熟知各类断裂件的断口形貌及断裂机制，分析各种断裂类型、起裂点及断裂过程。
二、实验项目实验一材料失效中的金相分析法实验（2学时）实验二零件失效的宏观分析法（2学时）实验三静载荷作用下的金属材料断裂失效断口分析（2学时）三、实验报告要求每个实验均应写实验报告。
按统一格式，采用统一封面和报告纸。
实验报告内容应包括实验名称、目的、内容和理论基础、实验设备（名称、规格及型号）及材料名称，实验步骤、实验结果、结果分析。
四、其它要求实验中，注重知识、能力、素质的协调发展，突出学生的创新精神与创新能力的培养。
五、教材和参考资料1教材：《材料失效分析》，庄东汉主编.华东理工大学出版社.2．参考资料：[1]《机械零件失效分析》，刘瑞堂编，哈尔滨工业大学出版社..[2]《材料成形与失效》，王国凡主编，化学工业出版社.[3]《材料现代分析方法》，左演声主编，北京工业出版社.[4] 《断口学》，钟群鹏主编，高等教育出版社.[5] 《金属材料及其缺陷分析和失效分析100例》，候公伟主编，机械工业出版社.实验一材料失效中的金相分析法实验（2学时）金相分析技术的重要性在于：（1）根据金相分析结果可以判断热处理生产工艺及其组织缺陷；（2）根据金相显微组织照片可以知道构件的破坏原因【1】实验的目的和要求1）目的通过实验，帮助学生进一步理解和掌握所学专业知识，加深对一般工程结构和机械零件失效分析的基础知识、基本方法和基本技能的掌握。
谈谈机械零件简明失效分析及其应用实例
谈谈机械零件的简要失效分析及其应用实例马伯龙内容提要：本文简要地概述了零件失效分析的前提条件、一般分析方法和失效类型以及影响失效抗力的冶金因素等，进而列举了失效分析的应用实例。
关键词：机械零件简要分析应用实例如所周知，任何机械零件和工模具（以下简称工件）都有一定的功能，例如，在载荷作用下保持一定的几何形状、实现规定的机械运转、传递能量等。
如果它们失去了最初规定的功能，即为失效。
工件失效，是外界因素的损坏作用超过其本身的抵抗能力的结果。
工件失效，特别是那些事先没有任何征兆的失效，有时会带来巨大经济损失，甚至会造成严重的人身事故。
因此，对失效的工件进行分析，找出失效原因，提出改进和防范措施，对提高其质量是十分重要的。
工件的失效原因是非常复杂的，它涉及诸多领域的多方面知识（在此不宜逐一细数），因此，可以说失效分析是一门综合性的科学。
如何进行失效分析？要做好失效分析，除必须有足够的理论知识作指导外，还必须从实际出发，步步深入地对失效的工件作好细致的检验工作，进而展开分析和讨论，最终得出结论和提出改进措施，必要时，甚至需要验证改进措施的实际效果。
一、失效分析的前提条件首先必须弄清工件的工作条件，任何工件的失效都是在一定工作条件下产生的。
其工作条件包括受载情况、环境介质、温度等方面。
工作条件不同，对工件所要求的力学性能不同，因此，弄清其工作条件，对工件失效分析是很重要的。
二、失效分析的一般方法1）首先对失效的工件用肉眼或放大镜进行外部观察，记录损毁的部位、尺寸变化，断口宏观特征等，必要时需照相。
初步判断失效类型，并进一步了解该工件的设计、材料、加工制造、装配和使用维护等一系列历程；2）其次是根据初步判断进行所用材料的理化、工艺、台架、装车等模拟试验；然后根据所得数据进行综合分析，确定损坏机理、辨明失效原因，提出改进措施。
3）最后根据所提出的措施，进行验证试验，确定对其判断和改进的正确性。
三、工件的失效类型和主要的抗力指标1）塑性变形：工件在正常工作条件下，避免塑性变形的主要抗力是屈服强度、弹性极限（模量）和松弛稳定性等。
材料失效分析试题与答案
1.试用一个经典的案例说明材料失效分析与基础学科及应用学科之间的关系（不少于400字，配图片）答：材料失效分析的经典案例:醇胺贫富液换热器列管腐蚀穿漏图1 测试分析用的失效管子及拉杆套管损坏部位：靠近壳程热流体进口处的管子、管程冷流体热端处的管子。
表面观察：①管内外表面均可见棕色表面覆盖层，在没有坑洞的表而用锉刀轻轻锉一下能看见银白色的金属光泽，说明均匀腐蚀轻微。
②严重腐蚀区的管子外表面分布很多凹坑，深浅不一，有些凹坑已穿透管壁厚，大多凹坑为敞口椭园截面坑洞。
③拉杆套管的腐蚀损坏比换热管更严重。
根据这个图片和实物可以通过以下方法分析材料的失效：1). 管材的化学成分测定2). 换热管的金相分析4). 腐蚀原因分析结果讨论：材料的断裂和腐蚀是材料失效中最常见的两种形式。
这两种失效在工程实际中经常会造成极大的破坏和损失。
分析和判断出材料失效的原因，同时找出有效的预防措施，防止类似的失效重复发生，是工程实际中经常遇到的难题。
材料失效分析需要应用机械、力学、物理、化学、数学、电子技术等多方面知识，需要借助现代分析测试技术，从宏观到微观，从定性到定量，从单项到综合的系统性分析。
上述图片实例也充分说明了在对材料失效分析时需要用到很多的基础学科，尤其是物理和化学。
而且在应用学科方面如现代显微测试技术等都是具有很好的代表性。
材料的失效分析离不开这些学科！要做好材料的失效分析我们就应该在实践的基础上将学科的知识和一些先进技术相结合应用！2.试用两个实际的失效案例说明材料失效分析的重要意义（要求既有文字说明，又有图片说明，文字不少于800字）答：发生在我们生活中的材料失效的案例很多，材料的失效也有很多的类型，不同的材料在不同的外界环境，使用环境和其本身的性质会使失效的形式也会不一样。
下面是两个实际的材料失效的案例：实例一：图1：曲轴及断裂部位进口万吨级远洋货轮主机曲轴断裂如上图曲轴及断裂部位材料的背景资料:1) 主机参数：额定功率为8820 kW，单缸功率为735kW，最高转速480r/min，常用转速400 r/min；2) 曲轴参数：材料相当于35CrMoA(中国)，轴颈φ＝400mm，质量约15t；3) 质量要求：曲轴整体锻造，调质后才可交付使用(按规定)。
超级计算技术在材料科学领域的应用案例
超级计算技术在材料科学领域的应用案例介绍在现代科技的快速发展中，超级计算技术已经成为许多学科领域的重要工具。
材料科学作为一个基础学科，对于新材料的研发和性能优化扮演着关键角色。
通过超级计算技术，研究人员可以利用模拟和计算的方法来预测和优化材料的性质和性能。
本文将介绍几个超级计算技术在材料科学领域的应用案例，展示出这一技术的重要性和潜力。
应用案例一：材料模拟和设计超级计算技术在材料模拟和设计方面发挥着至关重要的作用。
研究人员可以通过计算方法预测材料的物理、化学和力学性质，以及其在不同条件下的行为。
例如，研究人员可以利用量子力学计算方法来研究复杂材料的电子结构和能带结构，从而预测电子导电性和光学性质。
此外，材料模拟还可以帮助科学家设计新的材料，这些材料具有特定的功能和性能。
例如，通过计算和模拟，科学家可以设计出具有高效能源转换效率的太阳能电池材料，或具有出色力学性能的高强度轻质材料。
应用案例二：材料缺陷和失效分析超级计算技术还可以用于材料缺陷和失效分析。
材料在使用过程中往往会出现各种缺陷，如位错、孔洞、裂纹等。
这些缺陷对材料的性能和寿命都有很大的影响。
通过计算和模拟，研究人员可以分析材料的缺陷形成和演化机制，并预测缺陷对材料性能的影响。
同时，超级计算也可以用于材料的疲劳分析和失效预测。
通过模拟材料在实际工况下的应力应变状态，科学家可以预测材料的疲劳寿命和失效机制，为材料的设计和使用提供指导和优化方案。
应用案例三：材料与环境的相互作用材料与环境的相互作用是材料科学中的另一个重要领域。
许多材料会受到环境的侵蚀和损伤，从而导致性能下降甚至失效。
超级计算可以帮助科学家模拟和分析材料在特定环境条件下的响应和行为。
例如，科学家可以通过计算预测材料在高温、高压或腐蚀条件下的稳定性和寿命。
此外，超级计算还可以模拟材料与不同化学物质的相互作用，为材料的防腐蚀和保护提供理论基础和设计方案。
结论超级计算技术在材料科学领域的应用是不可或缺的。
材料失效机理与故障分析研究现状及其应用
材料失效机理与故障分析研究现状及其应用随着社会的不断发展，材料科学和工程学已经成为影响现代工业和技术进步的核心领域之一。
而材料失效机理和故障分析是材料科学和工程学中的重要方向。
本文将介绍材料失效机理和故障分析的研究现状以及其在实际应用中的意义。
一、材料失效机理材料失效是指在特定条件下，材料不能继续完成其预定使用功能，导致性能下降或完全失效。
材料失效机理是材料失效过程中发生的物理和化学变化，包括疲劳、腐蚀、磨损、断裂等多种机理。
1.1 疲劳疲劳是材料长期受到交变载荷的作用下发生的一种物理损伤。
在材料中，疲劳应力周期性地作用于材料上，长时间的应力和应变作用会导致材料的疲劳损伤和失效。
通常，材料的疲劳寿命与材料的强度、韧性、尺寸，以及疲劳载荷频率等因素有关。
1.2 腐蚀材料的腐蚀是由于材料在特定环境中受到化学和电化学作用发生的一种损伤。
腐蚀会改变材料表面的化学性质和表观形貌，直接影响材料的性能和使用寿命。
材料的腐蚀通常分为干腐蚀和湿腐蚀两种类型。
1.3 磨损磨损是材料失效的一种形式，通常是由于材料表面在摩擦或剪切等条件下发生相互作用，导致表面形成微小凸起、凹陷或磨痕等。
磨损会直接改变材料表面的形貌和性能，对材料的使用寿命产生影响。
1.4 断裂断裂是材料失效的最终表现，通常由于材料在作用载荷下发生裂纹扩展，最终断裂。
材料断裂通常分为韧性断裂和脆性断裂两种类型。
韧性断裂是指在材料具有韧性的情况下发生的断裂，裂纹扩展缓慢，具有较强的韧性。
而脆性断裂则是指在材料失去韧性的情况下发生的断裂，裂纹扩展速度很快，不具有韧性。
二、故障分析材料失效机理研究需要通过故障分析来揭示内部原因和机理。
故障分析是一种系统的分析方法，旨在确定故障发生的原因和过程，以便采取相应的维修或改进措施。
故障分析可以分为三个步骤：数据搜集、故障假设和故障排除。
2.1 数据搜集数据搜集是故障分析的第一步，这需要从故障部件上收集所有可能与故障有关的信息。
《材料失效分析》 课程教学大纲
《材料失效分析》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料失效分析英文名称：Failure Analysis of Materials二、课程代码及性质课程代码:0832151课程性质:专业选修课,选修课三、学时与学分总学时：24（理论学时：24学时；实践学时：0学时）学分：1.5四、先修课程材料科学基础、热处理原理与工艺、材料力学性能五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、功能材料、材料成型与控制专业学生开设。
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1、掌握材料可靠性和失效分析的基本知识，熟悉失效分析的基本程序和方法，培养学生解决各类零件失效分析的能力；2、基于各类典型案例分析，结合材料断口分析、材料力学性能、零件机械设计、材料分析测试技术等信息, 培养学生运用材料科学专业基础知识分析工程构件和功能器件失效原因的综合能力。
3、培养学生通过零件失效分析的学习,具备改进材料、工艺、设计的能力。
七、教学重点与难点：教学重点：材料失效分析方法、各类失效形式的机理。
教学难点：故障树分析方法、各类失效模式及形成机理、结构件失效与功能器件失效的综合原因判断。
八、教学方法与手段：教学方法：(1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成;(2)典型案例教学。
通过典型案例分析，强调各课程材料科学基础、材料力学性能、热处理原理与工艺、材料分析方法的基础知识的融合性，掌握正确的分析思路，了解各种分析手段，确定最先破坏的零件和最先破坏的部位。
教学手段：(1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观;(2)任课老师将30年从事失效分析的实际案例，讲解如何解决工程构件失效的问题的方法、思路、手段，具有趣味性和实用性。
九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。
（2）具体内容各章节的具体内容如下：第一章概论 (2h)1.1 可靠性的发展概况1.2 可靠性及失效分析的基本概念1.3可靠性及失效分析的重要意义1.4可靠性工程与失效分析的任务第二章可靠性的主要数量特征及其常用分布 (4h)2.1 可靠性的主要数量特征2.2常用寿命分布及其背景2.3系统的可靠性分析第三章失效分析方法 (4h)3.1机械零件失效形式及失效原因3.2失效分析方法3.3故障树分析3.4 一般零件失效分析方法第四章材料断口宏观分析 (3h)4.1 失效件的选取与保护4.2 断口宏观分析4.3宏观断口分析实例第五章材料显微断口分析 (3h)5.1 韧性断口的显微特征5.2 解理断口的显微特征5.3疲劳失效机理及断口的显微特征5.4沿晶断口的显微特征5.5应力腐蚀断裂的显微特征5.6其他断口的显微特征第六章断裂力学在失效分析中的应用（2h）6.1 低应力脆断及材料的韧性）6.2 线弹性断裂力学-应力场强分析与断裂6.3 断裂韧性在结构设计和失效分析上的应用6.4断裂力学在疲劳问题上的应用第七章材料的腐蚀失效 ( 2h)7.1 腐蚀失效基础7.2 均匀腐蚀失效7.3电偶腐蚀失效7.4晶间腐蚀失效7.5点腐蚀和缝隙腐蚀7.6 应力腐蚀7.7腐蚀疲劳失效第八章典型零件失效分析实例 (4h)8.1 轴类零件失效8.2 齿轮类零件失效8.3 轴承失效分析8.4紧固件失效8.5电子产品失效分析（3）各章节的课后思考题（作业）及讨论要求思考题（课后作业）：第1章思考题：1.什么是失效分析？失效分析的任务是什么？2、可靠性与失效分析有何重要意义？请结合实际举两三个例子。
基础件失效分析实例
基础件失效分析实例基础件是指螺栓、螺母、铆钉、插销等标准元件。
对基础件的要求是比较高的，它们应具有高的强度，长的疲劳寿命，易维修，有良好的抗腐蚀性能，在高温或低温下有高度的可靠性。
基础件的选择及合理的使用取决于设计要求和使用条件。
同时必须考虑到基础件的用途，工作环境，以及基础件所承受的载荷等。
基础件失效的常见形式主要是疲劳断裂、脆性断裂(例如氢致断裂)或应力腐蚀开裂等；有时也可能出现塑性变形失效。
基础件失效的原因是由于材料中的夹杂物偏析，或者是由于加工不当引起的皱叠、折叠及接缝而引起的。
螺栓断裂失效分析1．重180型船用连杆螺栓断裂失效重180型船用连杆螺栓材质为18CrNi4W钢，经过调质处理，其微观组织为回火索氏体，洛氏硬度为HRC33~38，工作时转速为n=1500转／分，使用两小时后发生断裂失效。
螺栓的外貌及断口宏观形貌如图1所示。
通过断口形貌特征分析可知，无箭头指的那个螺栓断口是由于螺纹应力集中产生多源疲劳开裂，为典型的疲劳断口；而箭头指的那个螺栓是由于静强度不足而引起的塑性断裂。
图1 OPI 图象说明：一个螺栓断口明显地分为两部分：一部分具有多个宏观台阶，断口表面较平整；另一部分为45°剪刀唇。
箭头指的那个螺栓断口宏观形貌为杯一锥状断口。
2．手表车床螺栓断裂失效江西手表厂从国外引进加工手表用的车床一批，经过海船运输到上海港，再陆运到江西南昌，拆箱检查发现，车床包装纸完好无损，而车床螺栓等零部件断裂失效。
如果是海上运输振动引起的断裂，应属疲劳断裂；若是在装卸船时损坏，包装纸也应损坏。
首先要查明螺栓断口的类型及断裂的性质。
螺栓断口宏观外貌如图2所示，断口呈现45°左右的倾斜，表面为暗灰色。
通过螺栓断口各个不同部位的观察，均发现有韧性断裂的微观形貌特征——韧窝花样，因此可认为螺栓是由于一次剪切断裂，即在未装箱之前就已经损坏。
图象说明：螺栓断口呈现一次剪切断裂形貌特征，断口表面倾斜45°角，宏观断口形貌具有剪切或撕裂特征。
材料失效分析及案例
材料失效分析与预防及案例分析一、失效零件由于某种原因，导致其尺寸、形状、或材料的组织与性能发生变化而不能完满地完成指定的功能。
二、失效危害性1、失效导致机械不能正常工作，降低生产效率，降低产品质量，误工误事。
2、失效导致机械不能工作，停工停产，造成重大经济损失。
3、失效导致机毁人亡三、失效分析失效分析:判断零件失效性质、分析零件失效原因、研究零件失效的预防措施的技术工作。
四、失效分析内容1、判断失效性质：畸变失效、断裂失效、磨损失效、腐蚀失效。
2、分析失效原因：设计、材料、加工、装配、使用、维护。
3、研究失效的预防措施：修改设计、更换材料、改进加工、合理装配、正确使用、及时维护。
五、失效分析技术金相分析技术，断口分析技术，力学性能测试技术，理化分析测试技术，晶体结构分析技术，无损检测技术，应力分析技术。
六、失效案例汽车离合器壳体开裂失效分析1、粗视分析离合器壳体由铝合金铸造而成。
一个壳体破断为两部分，一个壳体一侧的裂纹长220mm, 另一侧有一条15mm长的裂纹。
裂纹的起始位置均在壳体侧面下方的交界处。
壳体侧面的内表面呈135°和90°夹角, 无明显的过渡园角。
裂纹扩展方向与该处所受拉应力的方向垂直。
2、现场调研离合器安装情况：离合器左边与发动机相联, 右边与变速器相联。
离合器壳体受到较大弯矩作用。
发动机工作时, 壳体受到强烈振动。
壳体下部受到瞬时大的拉应力作用, 在应力集中处容易产生裂纹造成开裂或破断。
3、立体显微镜下观察断裂面有放射状撕裂棱。
断面上有许多闪光的小点, 同时发现有园形、椭园形的空洞。
最大的一个椭园形孔洞尺寸为0.6mm×1.2mm。
这些空洞的内表面呈熔融金属凝固态, 为铸造缺陷气孔。
4、显微分析观察裂纹形态及扩展方向。
裂纹端部位于壳体两侧面内表面相交处, 裂纹上及其附近有大大小小的气孔, 裂纹垂直于壳体边缘扩展。
金相显微组织由白色的a固溶体+灰色的条状及小块状的Si晶体+黑色细针状Al-Si-Fe化合物组成。
《失效分析》实践教学的感悟
《失效分析》实践教学的感悟作者：曹国剑，王丽萍，康福伟，冯义成来源：《教育教学论坛》2013年第38期摘要：作者根据《失效分析》课程的特点，结合哈尔滨理工大学的专业实际，指出该课程应加大实践教学比例，在实践教学过程中以工程实例为教材，加强学生实际分析问题、解决问题的能力，加深学生对基础理论知识的认识。
同时教师应加强自身修养，从而切实提高《失效分析》课程的教学质量。
关键词：失效分析；实践教学；感悟中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0108-02《失效分析》的教学目的是使学生掌握失效分析的基本概念、失效分析的基本知识和分析方法，培养学生分析和解决实际失效实例的能力，提出预防和改进的措施。
《失效分析》是一门多学科交叉的学科，综合了金属学、热加工原理、工艺、测试技术、金属力学性能等多门学科知识。
《失效分析》课程的教学目的及内容直接决定了其与生产实际紧密结合的特性。
《失效分析》工作对于材料学科的各专业学生尤其重要。
产生构件失效的原因多种多样，涉及到方方面面，由于工件的机械设计、机械加工、锻造、铸造，热处理工艺的不合理或操作不当都可能引起失效。
这不仅会由于责任不清而造成纠纷，也会导致经济损失，甚至发生人员伤亡事故。
因此，复杂的生产实践要求技术人员除具备生产技术和经验外，还需具备一些产品《失效分析》方面的技术和经验。
而这些经验除依靠长期的工作实践外，另一方面应在学校学习期间通过实践性教学环节中获得。
金属材料教研室通过增加实践教学内容增多了学生接触实际问题的机会，并切实提高了学生对实际问题的分析和解决能力，从而提高学生的综合素质和就业竞争力。
一、实践教学的意义与作用1.激发学生的兴趣。
金属材料专业的《失效分析》是指对失去应有效能的金属构件进行分析，寻找失效的原因，并提出预防措施所进行的一切技术活动。
因此，该课程越来越需要多学科、多方面的交叉与综合。
正是由于材料《失效分析》课程本身的综合性和复杂性，使学生产生畏难心理，远离课堂。
试用一个典型案例说明材料失效分析与基础学科及应用学科之间的关系
中原油田全油田有100多口井套管腐蚀穿孔，30多口井报废，200多口井套管待修。
油井套管的最大穿孔速度为0.48mm/年。
对现场取出损坏的套管进行解剖分析。
1.套管腐蚀形貌：套管内壁分布腐蚀坑，腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形，其横断面为上宽下窄的梯形深谷状，管壁穿孔处周边锐利，界面清晰。
从总体上看，套管内壁都附着黑色粘性油污，无明显腐蚀产物堆积，主要表现为坑蚀穿孔，并有一定的流体冲刷作用。
2.腐蚀产物XRD分析取套管内壁物质，洗去油污，再用丙酮清洗吹干，进行X射线衍射分析。
套管内壁腐蚀产物中主要有FeCO3和CaCO3，夹杂有NaCl和硫酸亚铁。
腐蚀产物的主要成分为碳酸物，显示出套管、油管腐蚀与CO2腐蚀有关。
3.油套管材质的金相和非金属夹杂分析采用电子探针分析仪进行钢基、夹杂物定性、定量和元素面分析。
分析发现，大量细小球形暗灰色颗粒为Al2O3,短条状为ZnS，材质中夹杂物以二者为主。
同时经电子探针元素定量分析表明，随着向腐蚀坑底的深入，表层元素中氧、硫、氯、钙、镁含量在增大。
说明生成的腐蚀产物有氧化物、硫化铁、碳酸钙、碳酸镁等，并随腐蚀深入呈增加趋势。
4.腐蚀试验（一）用油田水样对套管钢和油管钢进行了动态和静态腐蚀试验，温度50o C密闭除氧试验时间7天。
结果表明：动态腐蚀速度远远大于静态腐蚀速度。
（二）在此基础上又进行了不同流速对腐蚀影响的试验，说明介质流动能较大的增加体系的腐蚀。
（三）不同CO2分压下，Q235钢在3℅NaCl熔液中的腐蚀速度。
表明CO2压力越大，腐蚀越严重。
结论：（1）．复杂断块油田套管腐蚀失效主要是油井高矿化度产出水中CO2腐蚀作用的结果。
（2）．套管的局部腐蚀破裂形态与钢材中夹杂物的局部分布、流体冲刷有密切关系。
（3）．综合对腐蚀形态特征的观察判断，腐蚀产物的分析，材质金相非金属夹杂分析，可以找到套管腐蚀失效的主要原因。
由上面该案例的分析可以看出，材料失效分析与基础学科及应用学科之间有密不可分的关系。
材料失效分析案例分析
原因。
该失效模具宏观上以劈裂的形式断开，断口呈现明显的人
字条纹及放射线花样，表明裂纹的扩展是不稳定的、快速的;
微观上可见解理台阶和解理扇形花样，具有解理断裂的典型 特征。由此判断其失效形式为脆性断裂，失效机制为解理断 裂。
结论
汽车曲轴热锻模具所用H13钢化学成分与标准中规定的合
xxxx
xxxx
背景
检验内容及结果 讨论 结论
背景
检验内容
①原材料化学成分 ②硬度测定 ③断口形貌 1)宏观检查 2)微观检查 ④显微组织分析
①原材料化学成分
从模具的裂纹源附近提取样品，用碳硫分析仪及等离子体光
谱仪进行模具材料的化学成分分析，结果如下：
测量位置 C Si Mn Cr Mo V P 模具基体 0.412 1.13 0.371 4.77 1.54 0.791 0.025 裂纹附近 0.483 1.21 0.365 4.75 1.5 0.452 0.025 标准值（GB/T 1299—2000) 0.32~0.45 0.80~1.20 0.20~0.50 4.75~5.50 1.10~1.75 0.80~1.20 ≤0.03
a) 纵截面
b) 横截面
讨论
从合金元素的分析结果来看，H13模具钢中Si含量偏高而
V含量偏低。由于汽车曲轴的锻造过程中，模具温度可能远
超过500 ℃，过高的Si含量将促进回火过程中晶间碳化物粗 化，恶化钢的抗热疲劳性能。因此，这是造成H13模具早期 失效的重要原因之一。
由失效模具微观形貌可知，该模具钢的锻后退火态存在大 块不均匀组织，可以推断，这是由于模具钢的锻造及预备热
条横向贯穿模具。根据裂纹的位置和方 向，可以判断横穿整个模具的较长的一
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中原油田全油田有100多口井套管腐蚀穿孔，30多口井报废，200多口井套管待修。
油井套管的最大穿孔速度为0.48mm/年。
对现场取出损坏的套管进行解剖分析。
1.套管腐蚀形貌：套管内壁分布腐蚀坑，腐蚀沿管轴纵向延伸呈马蹄形，其横断面为上宽下窄的梯形深谷状，管壁穿孔处周边锐利，界面清晰。
从总体上看，套管内壁都附着黑色粘性油污，无明显腐蚀产物堆积，主要表现为坑蚀穿孔，并有一定的流体冲刷作用。
2.腐蚀产物XRD分析
取套管内壁物质，洗去油污，再用丙酮清洗吹干，进行X射线衍射分析。
套管内壁腐蚀产物中主要有FeCO3和CaCO3，夹杂有NaCl和硫酸亚铁。
腐蚀产物的主要成分为碳酸物，显示出套管、油管腐蚀与CO2腐蚀有关。
3.油套管材质的金相和非金属夹杂分析
采用电子探针分析仪进行钢基、夹杂物定性、定量和
元素面分析。
分析发现，大量细小球形暗灰色颗粒为Al2O3,短条状为ZnS，材质中夹杂物以二者为主。
同时经电子探针元素定量分析表明，随着向腐蚀坑底的深入，表层元素中氧、硫、氯、钙、镁含量在增大。
说明生成的腐蚀产物有氧化物、硫化铁、碳酸钙、碳酸镁等，并随腐蚀深入呈增加趋势。
4.腐蚀试验
（一）用油田水样对套管钢和油管钢进行了动态和静态腐蚀试验，温度50o C密闭除氧试验时间7天。
结果表明：动态腐蚀速度远远大于静态腐蚀速度。
（二）在此基础上又进行了不同流速对腐蚀影响的试验，说明介质流动能较大的
增加体系的腐蚀。
（三）不同CO2分压下，Q235钢在3℅NaCl熔液中的腐蚀速度。
表明CO2压力越大，腐蚀越严重。
结论：
（1）．复杂断块油田套管腐蚀失效主要是油井高矿化度产出水中CO2腐蚀作用的结果。
（2）．套管的局部腐蚀破裂形态与钢材中夹杂物的局部分布、流体冲刷有密切关系。
（3）．综合对腐蚀形态特征的观察判断，腐蚀产物的分析，材质金相非金属夹杂分析，可以找到套管腐蚀失效的主要原因。
由上面该案例的分析可以看出，材料失效分析与基础学科及应用学科之间有密不可分的关系。
在进行分析的过程中会用到物理、化学、数学等基础学科。
用到化学中的电镜对腐蚀形貌进行分析；会用到数学中的数学分析，对腐蚀速度等进行分析；会涉及到物理学中的结构方面的知识；还会用到地理学进行环境分析等等。
在进行失效分析过程中还会用到应用学科，如计算机类，会用到计算机进行一系列的数值分析，图像分析；还会用到应用化学中的环境检测，质量检测等技术。
总之，在进行腐蚀材料失效分析时，会综合运用到基础学科的知识和应用学科的技术。
2、试用两个实际的失案例说明材料实效分析的重要性。
（既有文字说明，又有图片说明，不少于800字）
案例一：一起来自水管腐蚀失效的案例：广东某钢管公司铺设的自来水管使用六年后发生穿孔泄露。
1.本起穿孔失效发生的地点和环境无规律性，对穿孔管道进行仔细观察，典型的宏观外貌是穿孔部位有一直径为10mm的锈瘤，呈黄褐色，用硬器易刮除，刮除后露出的水管外壁基本平整，可见水从管内渗出。
在锈瘤的外围是一圈黄色锈迹，锈迹外是镀锌层，其上可见分散的白色粉末。
现场观察到的形貌还有一个特点，就是同一根管若出现几处结瘤，这些结瘤点的连线与水管轴向平行。
2.水样检测及钢管材质检测
取该镇两个不同地点的水样，进行PH检测以及腐蚀性检测，并与实验室水进行比较。
项目取水点1 取水点2 实验室用水
PH 6.15 6.23 6.41
Rp 904 1563 490.1
由PH值测定结果可以看出，三处的酸碱度无大变化，。
用原子吸收光谱对钢管成分进行分析看出，材质C、S、P含量均很低，属性能优良的制管材料。
从上述检测可以看出，水质和钢材材质不是本起腐蚀穿孔的原因。
3.钢管镀锌层厚度测量及蚀孔观察
对钢管截面进行SEM观察，通过计算估计外层镀锌层的厚度为25um；对两根失效钢管分别编号为A、B，其中A管上有两个蚀孔，B管上有4到5个已穿透的蚀孔。
通过对蚀孔的观察判断本起失效为局部腐蚀即点蚀。
材料成分、水质、镀锌层厚度不是引起失效的原因。
由于蚀孔在管上的分布具有一定规律性，即主要分布在焊缝上，且观察到内壁焊缝处处在一定数量的凹坑，这明显是填料不足引起的，主要还是焊接质量不合格。
通过对该材料失效分析可以找到解决问题的好办法：可以采用自来水管内壁涂料技术，而外壁仍保留原镀锌管的特性。
相关研究表明，涂塑钢管的使用寿命较热镀锌钢管能提高5倍以上，但成本却与热镀锌相仿，从而以较低的成本，解决自来水管易于从内壁腐蚀的难题。
由上面的腐蚀案例分析可以看出，材料失效分析技术及其重要，可以预防事故的发生，水乃生命之源，上面的失效分析可以大大的解决城镇居民的饮水问题，还可以省下大量的成本。
案例二：家用电器热水器管的失效
该热水器用进口的TP2Y管，使用中开裂造成住户水漫金山，损失惨重。
分析表明，该材料导热率高，膨胀系数0.018mm/m·K，而在焊接时由于操作不当引起较大的热应力引起开裂。
材料科学发展到今天，已经具备了完整的理论基础和信息系统，以及先进的检测技术和检测手段，采用系统工程的方法，综合运用各方面的知识和技术，根据产品的服役条件和工作要求来进行材料的设计和优化，并通过失效分析反馈给设计和选材。
其实任何机电产品的失效，是人们对客观事物的规律认识不够，人们通过失效分析去发现和认识这些新问题，可以把积累的丰富知识运用到新开发的产品中去，而新产品又会在研制和服役过程中出现新的失效形式，这就迫使人们再去认识和再求得解决。
按指定用途来设计和选择材料，需要材料和工程的紧密结合，需要从事材料、设计、工艺、检测和运行各项工作的各方面人员的紧密配合，而失效分析则是联系各环节的纽带和接口。
失效分析更重要的是通过产品投放市场前和投放市场后的失效分析，找出潜在的失效原因，深入开展失效模式，失效机理研究，颁布施行失效分析的技术指导性文件、规程和标准，建立失效案例数据及计算机辅助失
效分析系统，采取预防措施以防止事故的再次发生。
3、总结材料失效分析技术与本专业有关课程的关系以及如何才能做一个合格的失效分析师。
(不少300字)
材料失效分析涉及到材料的方方面面，在分析过程中也会用到各个学科各个方面的知识，同样的材料失效分析技术与本专业的有关课程也有密切的关系。
如现在学的材料科学基础，它主要的内容有一部分是讲材料性能及改变加工工艺以后性能的改变，这些内容就和材料失效分析有着密切的关系。
材料失效很多都是因为性能不能满足特定的环境引起的，因此在推出一种新的材料，新的产品时应该改变尝试各种加工工艺，得到材料的最好性能。
在进行材料失效分析时，常会通过观察端口或腐蚀点的形貌来确定失效的原因，而观察形貌就会用到微观显微分析技术，这是失效分析的一个重要环节。
另外无机材料的合成与制备也和失效分析有密切的关系，了解材料的制备方法才能找到材料的缺陷，找到失效的原因之一。
还有电化学技术、材料分析表征在失效分析技术中都有重要的作用，电化学尤其在海洋材料腐蚀失效中有重要的应用，材料分析表征也是失效分析的辅助学科。
总之，在进行失效分析时，和材料有关的各个学科都会是其辅助工具，会用到材料方面的有关知识。
要做一个合格的失效分析师
1.就是要具备这方面的基础知识，基本技能；除此之外还要涉猎其他行业其他学科的知识方法以及系统工程的理念，借鉴其他行业的为失效分析行业所用。
2.系统分析师往往需要分析发生失效的各个可能性和解决研发人员的技术问题，因此必须具备广泛的的技术涉猎面和较强的技术能力。
3.要有敏锐的观察力：由于失效的原因可能是很多方面综合因素引起的，失效分析师要综合的看待各个方面，不能将各个元素独立起来看待问题，要能够先于其他人员发现所有潜在的问题、发现隐患，并提前做出规避风险的策略。
4.有比较好的数据分析知识（datamining）和方法：失效分析师要做好失效分析报告，需要综合个方面的因素，处理各个数据，得到合理的原因。
5.失效分析师处理要具备这些硬性的知识和技能之外，再就是要有强烈的责任心和事业心，秉承负责的态度，认真仔细的进行分析，不能错过任何细节，不能让危险潜在，要为人们的生命负责。