失效分析名词解释

使用前的试验过程中由于形状、尺寸、组织或性能发生变化而引起的构件不能完满的完成指定的功能或丧失原设计功能的现象。

的特征和规律，并找出损坏原因的一门科学基础。

不均匀引起的偏析

均匀引起的偏析

集高熔点组元，心部富集低熔点组元，同时也富集着凝固时析出的非金属杂质和气体等现象，称为区域偏析

晶体与余下的溶液两者密度不同时，这些晶体更倾向于在溶液中下沉或上浮，由此所形成化学成分不均现象称为比重偏析

合金钢淬火得到M 体组织后在250-400℃回火使钢脆化，脆化的钢不能通过低温回火加热的方法消除，又称不可逆回火脆性

合金钢淬火得到M 体组织后在450-600℃回火或在650℃回火以后缓慢冷却速度经过350-600℃或在350-600℃长期加热都使钢产生脆化，已脆化的钢重新加热到650

℃快冷可恢复韧性，又称可逆回火脆性

属表面接触时取得金属原子的价电子而被还原，与失去价电子的被氧化的金属“就地

”形成腐蚀产物的现象称为化学腐蚀

进入介质或成为难溶化合物留在金属表面。金属失去的电子通过金属材料本身流向金属表面的另一部位，在那里由介质中被还原的物质所接受，按这种途径进行的反应又称为电化学腐蚀

而在

卸除载荷后即消失的变形，当变形消失后，构件的尺寸形状完全恢复到原样

极限后，能产生显著的不可逆变形而不立即破坏的性态；

这种显著且不可逆的变形称为

塑性变形

形量超过允许的数值称为塑性变形失效

用下，即使应力低于屈服强度，也会缓慢地产生塑性变形，称为蠕变

构件弹性变形不断转变为塑性变形从而使应力不断降低的过程

形的情况下发生的断裂，因其断裂应力低于材料的屈服强度，又称作低应力断裂

观塑性变形的断裂称为韧性断裂

面所能承受的极限载荷时，使构件发生断裂

的共同作用下发生的断裂

载荷下的脆性断裂

下，虽然应力水平低于金属材料的抗拉强度，

有时甚至低于屈服极限，但经过长时间应力循环作用后也会发生突然的脆性断裂

突出物相互摩擦引起的表面材料损失的现

象

又称咬合磨损；相对运动物体

的真实接触面上发生固相粘着，使材料从一个表面转移到另一表面的现象

振幅的相对振动所引起的表面损失，包括材料损失，

表面形貌变化，表面或亚表层塑性变形或出现裂纹等

检验物质的相互作用，在不破坏不损伤被检测物的前提下，掌握和了解其内部及近表面

缺陷状况的现代检测技术 根据现场调查和残骸分析的情况在机械设备和构件发生失效的实际工况条件下使其再次发生同样的失效形式，然后根据试验结果分析失效原因

化学的角度对失效零件进行分析的方法

评价：计算结果不够准确

（1）实际材料是非均匀、连续的，存在缺陷

（2）传统强度的计算采用较高的安全系数（1）原因：过载、超温或材料变质

（2）预防○1选择合适的材料或构件结构

○2确定适当的构件匹配尺寸或变形的约束条件

3

（1）可逆性

（2）单值性

（3）变形量很小

（1）原因：过载

（2）措施：○1合理选材

○2准确确定构件的工作载荷

○3严格按照加工工艺规程对构件成形，减少残余应力

○4禁止构件运行超载

○5监测腐蚀环境构件强度尺寸的减小

（230℃）镉致脆（325℃）

（1）失效是指机械或机械零件在使用过程中或使用前试验过程中由于形状、尺寸、组织、或性能发生变化而引起的构件不能完满的完成指定功能或丧失原设计功能的现象（2）失效的三种情况：○1完全丧失其功能，如断裂、磨损、变形等

○2零件在外部环境作用下部分失去其原有功能

○3零件依然能工作，但继续使用无法保证其安全性

（3）失效与事故的关系：○1事故是结果，失效强调构件本身的功能状态

○2有一定的因果关系，但没有必然关系

（1）失效过程不可逆 （2）有序性

（3）任何一种失效过程是不稳定的 （4）累积性

（1）失效分析：分析研究机械构件失效过程的特征和规律，并从中找出损坏原因的一门科学基础

（2）按失效分析进行的时序性和主要目的分为事前分析、事中分析和事后分析

（3）意义：○

1促进科学技术的发展 ○

2提高装备及其构件质量 ○

3具有高经济效益和社会效益 ○

4企业分清责任

5（1）形式：○1断裂：单周断裂（韧性断裂和

脆性断裂），疲劳断裂（高周疲劳断裂和低周疲劳断裂）

○

2变形：弹性变形和塑性变形 ○3表面损伤失效：磨损（磨粒磨

损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损）、腐蚀（均匀腐蚀、晶间腐蚀、点蚀） （2）原因：○1设计不合理

○

2选材不当及材料缺陷 ○

3制造工艺不合理

4 （1）缩孔和疏松 （2）冷隔：存在于铸件表面，水纹状或裂纹状，树枝晶明显，组织比基体粗大，周围氧化皮明显

（3）针孔：析出的气体

（4）偏析：○

1晶间偏析与晶内偏析 ○

2区域偏析：外层区域富集低熔点组元，同时富集着凝固时析出的非金属夹杂和气体

○

3比重偏析

○4气泡与白点：气泡（孔）：侵

入性气孔、析出性气孔、反应性气孔；气泡有害表现：a 降低材料强度、b 降低了气密性c 降低了耐蚀性和耐热性

○

1净化合金液 ○

2改善凝固条件 ○

3（1）内部组织缺陷

○1裂纹：内部纵向裂纹：锻造温度过低；内部横向裂纹：加热不均匀

○

2过热与过烧 ○

3脱碳与增碳 ○

4网状或带状碳化物

○

5粗大的魏氏体组织 （2）表面缺陷：折叠、划痕、结疤、表面裂纹、分层

（1）热裂纹：发生在金属完全凝固之前，存在于固相线附近：分为结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹 （2）冷裂纹：焊后冷却过程中形成，发生在热影响区，分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹 （3）焊接气孔 （4）夹渣

（5）焊缝形成不良 （6）未填满或未焊透 （7）过烧