金屬材料及零部件失效分析

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基本介紹

隨著科學技術和工業生產的迅速發展，人們對機械零部件的質量要求也越來越高。材料質量和零部件的精密度雖然得到很大的提高，但各行業中使用的機械零部件的早期失效仍時有發生。通過失效分析，找出失效原因，提出有效改進措施以防止類似失效事故的重復發生，從而保證工程的安全運行是必不可少的。

常見失效模式

斷裂：韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂、疲勞斷裂、蠕變斷裂、液態金屬脆化、氫脆
腐蝕：化學腐蝕、電化學腐蝕
磨損：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、微動磨損、變形磨損
其他：功能性失效、物理性能降級等等

金屬失效分析的意義

1. 減少和預防產品同類失效現象重復發生，減少經濟損失，提高產品質量；
2. 為裁決事故責任，制定產品質量標準等提供可靠的科學技術依據。

失效分析常用手段

（1）斷口分析：
分析斷裂源、斷口特征形貌，并分析這些特征與失效過程的相互關系。

（2）金相組織分析
評估組織級別、工藝匹配程度、缺陷等級等等。

（3）成分分析：
SEM/EDS；
ICP-OES；
XRF；
火花直讀光譜。

（4）痕跡分析：
分析失效件與成型、使用、環境交互影響留下的細微痕跡。

（5）熱學分析：
評判材料在熱環境使用的合理性。

（6）機械性能分析：
評估力學強度、硬度、熱性能等指標是否符合使用要求。

（7）微區分析：
分析表面形貌及微區成分，為失效機理推斷提供定性定量依據。

（8）極表面分析：
對極表面腐蝕產物、微量異物進行定性定量分析。

（9）痕跡分析：
分析失效件與成型、使用、環境交互影響留下的細微痕跡。

（10）現場工藝及使用環境的考察驗證。