失效分析的任务
失效分析程序简述
失效分析程序简述失效分析程序是一种对计算机系统或软件的性能或功能异常进行诊断和排查的工具。
当系统或软件出现异常时，失效分析程序通过对系统状态、数据变化、日志信息等进行分析，定位并排查问题的原因。
它可以帮助系统管理员或开发人员更快速地找到问题根源，从而提高系统的可靠性和稳定性。
1.收集数据：失效分析程序首先需要收集系统或软件的运行数据，包括系统状态信息、错误日志、访问日志等。
这些数据可以通过系统监控工具、日志管理工具等获取，也可以通过自定义数据采集工具进行收集。
数据的收集是失效分析的基础，决定了后续的分析能力和准确性。
2.数据清洗：由于收集的数据往往包含大量无用信息，而且可能存在重复数据、噪音数据等，需要进行数据清洗。
数据清洗的目的是过滤掉无用数据，提取出有价值的信息。
清洗可以通过脚本、工具或自定义规则来实现。
4.数据分析：在数据整合之后，失效分析程序对数据进行分析。
数据分析可以采用多种方法，包括统计分析、数据挖掘、机器学习等。
分析的目的是发现数据之间的关联性、异常情况以及潜在的问题。
5.问题定位：在数据分析的基础上，失效分析程序需要定位出问题所在。
问题定位是失效分析的核心任务，通常通过对异常情况的筛选、对相关日志和事件的追踪等方法来实现。
定位问题的过程可能需要运用一定的专业知识和经验。
6.问题排查：当问题定位完成后，失效分析程序需要进一步进行问题排查，即找出问题的具体原因和解决方案。
问题排查可能涉及到代码审查、系统调试、日志分析等操作。
排查的目的是尽快找到问题的根本原因，并提出有效的修复措施。
7.结果报告：最后，失效分析程序需要生成问题诊断的结果报告。
报告包括问题的描述、定位的过程、具体的排查结果和建议的解决方案等。
结果报告可以为系统管理员或开发人员提供参考，帮助他们更好地理解和解决问题。
总的来说，失效分析程序是一个综合性的工具，它集数据收集、数据清洗、数据整合、数据分析、问题定位、问题排查和结果报告于一体。
失效分析的程序和步骤
失效分析的程序和步骤失效分析是一种用于识别和解决系统或设备失效问题的方法。
它通过仔细的观察和分析失效现象，找出失效原因，并采取相应的措施来修复或防止失效的再次发生。
下面将介绍失效分析的基本步骤和常用程序。
1.收集相关信息：在进行失效分析之前，首先需要收集相关的信息和数据。
这包括失效现象的描述、相关历史记录、设备的技术参数、使用条件等。
2.确定失效的范围和目标：在进行失效分析时，需要明确分析的范围和目标。
这可以帮助专家集中精力分析关键部分，更好地解决问题。
3.制定研究方案：根据收集到的信息和目标，制定研究方案。
这包括确定所需的实验、测试、分析方法和工具。
4.实施实验和测试：根据制定的方案，进行必要的实验和测试。
这包括对失效现象进行再现性测试，测量相关的物理量和参数等。
5.分析测试数据：根据实验和测试的结果，对数据进行仔细的分析。
这包括对数据的统计处理、趋势分析、相关性分析等。
6.确定失效原因：根据数据分析的结果，确定失效的原因。
这可能涉及到不同层面的分析，包括物理层面、材料层面、设计层面、制造层面等。
7.提出解决方案：根据确定的失效原因，提出相应的解决方案。
这可能需要进行工艺改进、设计修改、部件更换等。
8.实施解决方案：根据提出的解决方案，进行相应的实施。
这包括对设备进行修复、改进、更新等操作。
9.验证解决方案：在实施解决方案后，进行必要的验证。
这包括对修复后的设备进行功能测试、性能测试等，以确保解决方案的有效性。
10.记录和总结：对整个失效分析过程进行记录和总结。
这有助于积累经验，提高问题解决能力，并为今后的类似问题提供参考。
失效分析的程序和步骤并没有固定的模式，具体的程序和步骤可能因问题的性质、复杂度和资源的限制而有所不同。
在实际应用中，可能需要结合专业技术和经验来灵活地进行失效分析，并不断地进行迭代和改进。
同时，要充分利用各种技术手段和工具，如扫描电镜、红外热像仪、故障模式与失效分析（FMEA）等，以提高分析的准确性和效率。
失效分析的任务
失效分析的任务随着技术的不断进步和应用的不断扩展，现代工业领域的复杂机械设备也越来越多。
而这些机械设备在使用过程中总会出现各种各样的故障，这些故障不仅会影响机器的正常运行，还可能对生产效率和安全性产生巨大的影响。
因此，如何准确、高效地进行失效分析成为了现代工业领域中必备的一项技能。
失效分析的主要任务是通过对故障产生的原因分析，挖掘机器失效的本质，进而对机器进行进一步的优化，起到提升生产效率以及减少机器故障的目的。
失效分析的基本流程失效分析的流程包括“故障现象描述、故障资料收集、故障分析、故障解决、故障预防”五个步骤。
故障现象描述在进行失效分析的过程中，首先需要准确地描述机器的故障现象。
具体来说，需要表述以下几个方面的信息：1.机器故障的位置2.故障发生的时间和频率3.故障对机器操作的影响4.有无观察到故障前兆故障资料收集确定了故障现象后，需要从多个方面收集机器的故障资料。
故障资料可以分为以下几类：1.机器设计图纸和说明书等资料2.机器运行参数的记录3.远程监测和传输的数据4.工程师和设备操作者等人员的经验等信息故障分析收集到故障资料后，就需要对故障进行进一步分析。
主要包括以下几个方面：1.确定故障的类型和范围2.分析故障产生的原因3.确定故障的根本原因4.进一步减少和降低故障发生的可能性故障解决在完成故障分析后，需要根据故障分析结果进行机器的维修和修理工作。
故障预防通过以上步骤完成故障解决后，还需要进行故障预防。
具体来说，需要考虑以下几个方面：1.研究机器故障的根本原因，采取措施减少或避免故障的发生。
2.向操作人员进行更全面、更系统的培训。
3.对机器进行定期的检查和维护保养。
通过多年的实践和研究，失效分析已成为现代工业领域中必不可少的一项技能。
科学的失效分析过程能帮助我们快速、准确地解决机器故障，提高生产效率和安全性。
在实际操作中，需要严格遵守失效分析的基本流程和步骤，以保证分析的准确性和可靠性。
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
MADE IN 3071.失效：各类机电产品的机械零部件、微电子元件和仪器仪表等以及各种金属及其它材料形成的构建都具有一定的功能，承担各种各样的工作任务，如承受载荷、传递能量、完成某种规定的动作等。
当这些零件失去了它应有的功能是，称为失效。
2.零件时效的三种情况：（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，部分失去功能，虽能工作，当不能完成规定功能。
（3）零件能工作，也能完成规定功能，但继续使用时不能确保安全可靠性。
3.失效分析的任务：找出失效的模式和原因，找出纠正和预防失效的措施。
4.失效分析的分类：按失效分析工作进行的时序和主要目的，可分为事前分析、事中分析、事后分析。
5.失效分析的意义：（一）失效分析的社会经济效益（1）失效将造成巨大的经济损失（2）质量恶劣、寿命短导致重大经济损失（3）提高设备运行和使用的安全性（二）失效分析有助于提高管理水平和促进产品质量提高（三）失效分析有助于分清责任和保护用户利益（四）失效分析是修订产品技术规范及标准的依据（五）失效分析对材料科学与工程的促进作用，主要包括（1）材料强度与断裂（2）材料开发与工程应用。
6.机械零件失效形式按产品失效的形态进行分类为过量变形、断裂及表面损伤。
一般情况，也习惯的将工程结构件的失效分为断裂、磨损与腐蚀三大类。
7.失效的来源：（1）设计的问题（2）材料选择上的缺点（3）加工制造及装配中存在的问题（4）不合理的服役条件8.影响应力集中与断裂失效的因素：（1）材料力学性能的影响（2）零件几何形状的影响（3）零件应力状态的影响（4）加工缺陷的影响（5）装配、检验生产缺陷的影响。
9.降低应力集中的措施：（一）从强化材料方面降低应力集中的作用（1）表面热处理强化（2）薄壳淬火（3）喷丸强化（4）滚压强化（二）从设计方面降低应力集中系数（1）变截面部位的过渡（2）根据零件的受力方向和位置选择适当的开孔部位（3）在应力集中区附近的低应力部位增开缺口和圆孔。
过程FMEA步骤四：失效分析(一)
失效影响
在决定哪一组失效影响适用时， 应当提出以下问题会有帮助：
1．失效模式是否会对下游加工过程造成物理影响，或对设备或操作人员造成潜在伤害？ 在后续任何顾客工厂内无法进行装配或与对手件对配。 若答案为是，则识别PFMEA中“您的工厂”和/或“发运至工厂”的制造影响。若答案为否， 请回答第2个问题。 示例可包括： • 无法在工位x处装配 • 无法在顾客端进行卡嵌 • 无法在顾客端进行对接 • 不能在工位x处钻孔 • 导致工位x处刀具过度磨损 • 工位x处设备损坏
失效影响
3．若在到达最终用户前检测到失效影响，会发生什么？ 当前或接收位置的失效影响也需要考虑在内。 识别PFMEA中“您的工厂”和/或“发运至工厂”的制造影响。
示例可包括： • 停线 • 停止发运 • 整车候检 • 产品100%报废 • 生产线生产速度降低 • 增加人力以维持所需的生产线节拍 • 返工和返修
注：在某些情况下，分析团队可能并不了解最终用户影响（例如：目录零件、现货产品、第
3级组件）。若不了解此类信息，应当根据产品功能和/或过程规范定义影响。
示例可包括：
• 噪声 • 气味难闻 • 漏水 • 无法调整 • 外观不良 • 最终用户无法控制车辆
• 很费劲 • 间歇运行 • 怠速不稳 • 难以控制 • 监管系统功能下降或失效 • 对最终用户的安全影响
上海信聚信息技术有限公司 TEL：一八九&一八八四&特性。示例包括： • 不符合要求 • 不一致或部分被执行的任务 • 没有目标的活动 • 不必要的活动
失效链
针对特定失效，需考虑以下三个方面： • 失效影响（FE） • 失效模式（FM） • 失效起因（FC）
失效影响
以下失效影响会进行严重度评级： 1．您的工厂：假设在工厂内检测到失效，则该失效模式的影响（工厂会采取什么措施，例 如：报废） 2．发运至工厂：假设在发运至下个工厂前未检测到失效，该失效模式的影响（下一个工厂 会采取什么措施，例如：分拣） 3．最终用户：过程项影响的后果（最终用户关注、感觉、听到、闻到什么等，例如：车窗 升得太慢）
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。
失效分析工作总结
失效分析工作总结
失效分析是一项非常重要的工作，它能够帮助我们找出产品或系统中的问题，
从而改进和提高其性能和可靠性。
在进行失效分析工作时，我们需要采取一系列的步骤和方法，以确保能够全面、准确地找出失效的原因，从而制定相应的改进措施。
首先，我们需要对失效进行彻底的调查和收集相关信息。
这包括收集失效发生
的时间、地点、环境条件、使用情况等相关数据，以及对失效现象进行详细的描述和记录。
通过这些信息的收集，我们可以更好地理解失效的发生背景和条件，从而有助于后续的分析工作。
接下来，我们需要进行失效的分析和诊断。
这一步骤需要我们运用一些专业的
技术和工具，例如故障树分析、故障模式效应分析等方法，以找出失效的根本原因。
通过对失效的分析和诊断，我们可以更准确地了解失效的机理和原因，从而有针对性地制定改进措施。
最后，我们需要制定相应的改进措施并进行实施。
根据失效分析的结果，我们
可以制定一系列的改进方案，例如优化设计、加强质量控制、改进生产工艺等，以防止类似失效再次发生。
同时，我们还需要对改进措施进行跟踪和评估，确保其有效性和可持续性。
总的来说，失效分析工作是一项非常重要的工作，它能够帮助我们找出产品或
系统中的问题，并制定相应的改进措施。
通过认真的调查、分析和改进工作，我们可以提高产品或系统的性能和可靠性，从而更好地满足用户的需求和期望。
希望我们能够在今后的工作中，不断提升失效分析的水平和能力，为产品和系统的改进和提升做出更大的贡献。
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失效分析的任务、方法及其展望摘要：概述了失效与失效分析的概念,以及失效分析的意义、作用和任务;以防止失效为出发点,论述了失效分析的工作思路、程序和辩证方法;展望了失效分析的未来。
关键词：失效分析;失效分析反馈;失效预测预防美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列三种状态之一时,就可定义为失效:①当它完全不能工作时;②仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;③受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备拆下来进行修理或更换时。
机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。
机械产品及零部件的失效是一个由损伤(裂纹)萌生、扩展(积累)直至破坏的发展过程。
不同失效类型其发展过程不同,过程的各个阶段发展速度也不相同。
例如疲劳断裂过程一般较长,发展速度较慢,而解理断裂失效过程则很短,速度很快,等等。
机械产品及零部件在整个使用寿命期内失效发生的规律可用“寿命特性曲线”来说明,即用失效率(λ)———单位时间内发生失效的比率来描述失效的发展过程。
那么在不进行预防性维修的情况下,失效率(λ)与其工作时间(t)之间具有图1所示的典型失效曲线,俗称“浴盆曲线”。
按照“浴盆曲线”的形状,即按照机械产品使用的过程,可将失效分为三类。
图1 失效率浴盆曲线(1)早期失效是在使用初期,由于设计和制造上的缺陷而诱发的失效。
因为使用初期,容易暴露上述缺陷而导致失效,因此失效率往往较高,但随着使用时间的延长,其失效率则很快下降。
假若在产品出厂前即进行旨在剔除这类缺陷的过程,则在产品正式使用时,便可使失效率大体保持恒定值。
(2)随机失效在理想的情况下,产品或装备发生损伤或老化之前,应是无“失效”的。
但是由于环境的偶然变化、操作时的人为差错或者由于管理不善,仍可能产生随机失效或称偶然失效。
偶然失效率是随机分布的,其很低而且基本上是恒定的。
这一时期是产品最佳工作时间。
偶然失效率(λ)的倒数即为失效的平均时间。
(3)耗损失效又称损伤累积失效。
经过随机失效期后,产品中的零部件已到了寿命后期,于是失效开始急剧增加,这种失效叫做耗损失效或损伤累积失效。
如果在进入耗损失效期之前进行必要的预防维修,它的失效率仍可保持在随机失效率附近,从而延长产品的随机失效期。
1 失效分析的意义与任务1.1 失效分析及其意义按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动,统称失效分析。
失效分析预测预防是使失败转化为成功的科学,是产品或装备安全可靠运行的保证,是提高产品质量的重要途径,是科学技术进步的强有力杠杆,是许多重大法律、法规及技术标准制定的依据。
它着眼于整个失效的系统工程分析。
其意义和作用在于:(1)失效分析可减少和预防产品或装备同类失效现象重复发生,从而减少经济损失或提高产品质量。
(2)失效是产品质量控制网发生偏差的反映,失效分析是可靠性工程的重要基础技术工作,是产品全面质量管理中的重要组成部分和关键技术环节。
(3)失效分析可为技术开发、技术改造、科学技术进步提供信息、方向、途径和方法。
(4)失效分析可为裁决事故责任、侦破犯罪案例、开展技术保险业务、修改和制订产品质量标准等提供可靠的科学技术依据。
(5)失效分析可为各级领导进行宏观经济和技术决策提供重要的科学的信息来源。
1.2 失效分析的任务失效分析预测预防的总任务就是不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性,防止重大失效事故的发生,促进经济高速持续稳定发展。
从系统工程的观点来看,失效分析的具体任务可归纳为:①失效性质的判断;②失效原因的分析;③采取措施,提高材料或产品的失效抗力。
近代材料科学和工程力学对破断、腐蚀、磨损及其复合型(或混合型)的失效类型和失效机理做了相当深入的研究,积累了大量的统计资料,为失效类型的判断、失效机理及失效原因的解释奠定了基础。
发展中的可靠性工程及完整性与适用性评价是预测、预防和控制失效的技术工作和管理工作的基础。
可靠性工程是运用系统工程的思想和方法,权衡经济利弊,研究将设备(系统)的失效率降到可接受程度的措施。
完整性和适用性评价则是研究结构或构件中原有缺欠和使用中新产生的或扩展缺陷对可靠性的影响,判断结构的完整性及是否适合于继续使用,或是按预测的剩余寿命监控使用,或是降级使用,或是返修或报废的定量评价。
产品或装备失效分析的目的不仅在于失效性质的判断和失效原因的明确,而更重要的还在于为积极预防重复失效找到有效的途径。
通过失效分析,找到造成产品或装备失效的真正原因,从而建立结构设计、材料选择与使用、加工制造、装配调整、使用与保养方面主要的失效抗力指标与措施,特别是确定这种失效抗力指标随材料成分、组织和状态变化的规律,运用金属学、材料强度学、工程力学等方面的研究成果,提出增强失效抗力的改进措施。
既能得到提高产品或装备承载能力和使用寿命,又可做到充分发挥产品或装备的使用潜力,使材尽其用,这是产品或装备失效分析、预测预防研究的重要目的与内容。
2 失效分析的思路及程序2.1 防止失效的思路图2是防止机械装备零件失效事故的基本思路。
可见,失效分析在防止失效中占有很重要的地位。
图2 防止失效的基本思路失效分析及失效的防止好比医生治病,正确的诊断、配合对症下药才能将病治好,这是紧密联系的两个方面。
其基本思路是:(1)对具体服役条件下的零部件进行具体分析,从中找出主要的失效形式及主要失效抗力指标。
(2)运用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究成果,深入分析各种失效现象的本质,以主要失效抗力指标与材料成分、组织、状态的关系,提出改进措施。
(3)根据“不同服役条件要求材料强度和塑性、韧性的合理配合”这一规律,分析研究失效零部件现行的选材、用材技术条件是否合理,是否受旧的传统学术观念束缚。
在失效分析中常遇到一些“合法而不合理”的技术条件规定,如果把它当成金科玉律,则会犯分析上的错误,对防止零部件失效不利。
(4)采用局部复合强化,克服零部件上的薄弱环节,争取达到材料的等强度设计。
(5)在进行失效分析和提出防止失效的措施时,还应做到几个结合:①设计、材料、工艺相结合,即对形状、尺寸、材料、成型加工和强化工艺统一考虑;②结构强度(力学计算、实验应力分析)与材料强度相结合,试棒试验与实际零部件台架模拟试验相结合;③宏观规律与微观机理相结合,宏观断口和微观断口分析相结合,宏观与显微、亚显微组织分析相结合;④试验室规律性试验研究与生产试验相结合。
2.2 失效分析的程序进行失效分析,对于具体零部件要具体对待,不能企求有统一的方法。
图3是一般失效分析程序。
在整个失效分析过程中,应重点抓住以下几个环节:(1)收集失效件的背景数据除了解失效零部件在机器中的部位和作用、材料牌号、处理状态等基本情况外,应着重收集下面两方面的资料:①失效件全部制造工艺历史。
从取得有关图纸和技术标准开始,了解冶炼、铸造、压力加工、切削加工、热处理、化学热处理、抛光、磨削、各种表面强化和表面处理及装配、润滑情况;②失效件的服役条件及服役历史。
除了解载荷性质、加载次序、应力状态、环境介质、工作温度外,应特别注意环境细节和异常工况,如突发超载、温度变化、温度梯度和偶然与腐蚀介质的接触等。
图3 失效分析程序图2)失效零部件及全部碎片的外观检查在进行任何清洗之前都应经过彻底的外观检查,用摄相等方法详细做好记录。
重点检查内容为:①观察整个零部件的变形情况,看是否有镦粗、下陷、内孔扩大、弯曲、颈缩等;②观察零部件表面冷热加工质量,如有无过烧、折叠、斑疤等热加工缺陷,有无刀痕、刮伤等机加工缺陷,有无冷热加工造成的裂纹;③观察断裂部位是否在键槽、油孔、尖角、加工深刀痕、凹坑等应力集中处;④观察零部件表面有无氧化、腐蚀、气蚀、咬蚀、磨损、龟裂、麻点或其它损伤;⑤观察相邻零部件或配偶件的情况;⑥观察零部件表面有无附着物。
(3)试验室检验在检验前,对试验项目和顺序、取样部位、取样方法、试样数量等均应全面、周密地考虑。
一般采用的分析手段有下列各项:①化学分析目的是鉴定零部件用材料是否符合原定要求,有无用错材料或成分出格,必要时可分析微量元素或进行微区成分分析。
当表面有腐蚀产物时,也应分析腐蚀产物成分;②宏观(低倍)分析主要用于检查原材料或零部件质量,揭示各种宏观缺陷;③断口分析对于断裂失效零部件,断口分析是最重要的一环。
断口形貌真实地反映了断裂过程中材料抵抗外力的能力,记录了对材料断裂起决定作用的主裂缝所留下的痕迹。
通过对断口形貌特征的分析,不仅可以得到有关零部件使用条件和失效特点的资料,还可以了解断口附近材料的性质和状况,进而可以判明断裂源、裂纹扩展方向和断裂顺序,确定断裂的性质,从而找出断裂的主要原因。
断口分析先用肉眼或低倍实体显微镜和立体显微镜从各个角度来观察断口表面的纹理和特征,然后用电子显微镜(特别是扫描电镜)对有代表性的部位进行深入观察,以了解断口的微观特征;④微观组织分析即用金相显微镜、电子显微镜鉴定失效分析的显微组织,观察非金属夹杂物,分析组织对性能的影响,检查铸、锻、焊和热处理等工艺是否恰当,从而由材料的内在因素分析导致失效的原因;⑤力学性能试验在必要时可以进行某些项目的力学性能试验,包括断裂韧性试验,以校验该零部件的实际性能是否符合技术要求;⑥其它检测项目如用X射线衍射仪进行定性(如σ相)或定量(如残余奥氏体含量)分析,对受力复杂的零部件进行实验应力分析等等。
(4)判定失效原因进行上述环节后,把所得的资料进行综合分析,搞清失效的过程和规律,这是失效分析的重要环节。
断裂失效原因的分析过程见图4。
一般要从影响零部件失效的结构设计因素、材料因素、工艺因素、装配因素和服役条件因素中进行全面分析,真正找到导致该零部件早期失效的主导因素。
重大的失效分析项目,在初步确定失效原因后,还应及时进行重现性试验(模拟试验),以验证初步结论的可靠性。
图4 断裂失效原因分析思路(5)失效分析的反馈积极的失效分析,其目的不仅在于失效性质和原因的分析判断,更重要的是反馈到生产实践中去。
由于失效原因涉及到结构设计、材料设计、加工制造及装配使用、维护保养等各个方面,失效分析结果也要相应地反馈到这些环节。
在一般情况下,失效分析反馈可按图5所示的基本思路进行,即从失效分析的结论中获得反馈信息,据以确定提高失效抗力的途径(形成反馈试验方案),并通过试验选择出最佳改进措施。
反馈的结果可能是改进设计结构、材料、工艺、现场操作规程,也可能是综合改进。
图5 失效分析反馈的思路对于机械产品或零部件的设计制造单位,应着重于在结构设计、材料选择和制造工艺方面的反馈,特别是结构、材料、工艺上的综合反馈,因为这三者往往很难截然分开。
例如在考虑结构因素对零部件强度的影响时,一般要联系到材料因素和工艺因素;同样,在考虑材料强度的影响时,亦必须考虑零部件的结构设计,主要是应力集中对材料强度的影响。