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失效分析应该注意的问题（参与的都有奖励）
失效分析代表着搞检测的最高水平，我想这里搞技术的会员都从事过失效分析吧.大家就工作的感受和理解就怎么才能搞好失效分析，失效分析中应该注意哪些问题发表发表自己的看法吧
那么在失效分析过程中,有哪些是导致失效的要点呢?
在此引导各位,对此问题作一个讨论.
先提出本人的一些拙见（错误的请大家指出）
一、失效通常的原因大概有以下几点（不足的希望各位补充)：
1.结构设计的不合理；
2.原材料的问题(包括选材,材料本身的缺陷)；
3.热处理原因；
4.机械加工的方法或方式；
6.制作流程的不恰当；
7.外界环境的问题；
二、而发现以上原因的佐证又是什么呢？失效分析应该从哪里着手呢？而失效的断口或者裂纹又应该如何去分析呢？
在失效分析过程中，失效断口或者裂纹的保护尤其重要，很多的信息可以从断口和裂纹中得到，
痕迹分析、断口分析金相分析是佐证最基本的三种方法，这三种分析应该怎么去分析，应该注意哪些，怎么才能得到有用而真实的佐证？
痕迹分析中怎么才能正确的找到痕迹，怎么鉴定痕迹，怎么综合分析痕迹，为失效分析提高有用真实的证据。。。。。；
断口分析中断口的取样和保护，裂纹源的位置判断；裂纹扩展的方向判断；是疲劳开裂还是早期的失效判断；是韧断还是脆断判断；断裂机理的判断。。。。。。。。。
金相分析，怎么才能取到失效分析的地方的样品，怎么才能去分析组织，。。。。。。我想这些都值得我们去讨论
希望大家就理解或者经历发表发表自己的看法：最好联系自己的实际经历来讨论。
farewellzhao 发表于 2008-4-2314:44
失效分析找出一个原因不复杂~要找出所有原因就很难了~
断口分析是基础~电镜在这里的用途非常重要~现在有个更好的东西~激光共聚焦显微镜~体式镜的用处要小些了
失效分析不能依靠自己的强项，比如说是金相或热处理的优势去想当然~需要综合判定~
先说这么多~想到再说
admin 发表于 2008-4-2416:25
零件产生失效的原因很多,主要应从设计、材料加工工艺和安装使用等方面考虑！
1、设计不合理。主要表现在两方面：一是零件的形状结构和尺寸设计不合理，如存在尖角、尖锐缺口、过渡圆角太小以及孔、槽位置不当等，均可造成较大的应力集中，导致使用时断裂；二是对零件的工作条件和过载情况估计不足，使零件的刚度、强度或韧性不足而失效。
2、选材不合理或材质不良
选材不合理，使零件性能不能满足工作条件的要求。或虽然选材合理，但材料的质量较差，存在不符合标准要求的冶金缺陷，如夹杂物、偏析、微裂纹、不良组织等，导致性能下降。
3、零件加工过程中造成的缺陷
零件加工时可能产生各种加工质量缺陷，如零件切削加工时，出现较深的刀痕、磨削裂纹、表面过于粗糙等；热处理时出现淬火硬度不足、表面脱碳、淬火变形和开裂等；热加工时出现过热、过烧、气孔、夹渣、组织不良等。
4、安装使用不正确
机器在安装时，配合过紧或过松，固定不紧或重心不稳，润滑条件不良等，使机器运转时产生附加应力和振动，均易引起零件过早失效。另外，不按规程操作和维修、保养不善也会使零件在不正常条件下工作而失效。
应当指出，有些零件的失效往往是多种原因共同作用的结果。
LiYuFu67605 发表于 2008-4-2723:14
断裂、磨损和腐蚀是机械产品和工程构件失效的三种主要形式。
断裂通常分为过载断裂、疲劳断裂、缺陷断裂。
磨损有五类：磨粒、粘着、冲蚀、微动、化学磨损。
腐蚀有应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、点蚀、振蚀、焊区腐蚀、高温腐蚀、缝隙腐蚀。
gl9855 发表于 2008-4-2807:40
失效分析的取样位置和取样方向也很重要，还有就是根据实际相关的数据合理的进行计算和推断。
mxhmoon 发表于 2008-4-2910:39
失效分析是一个综合问题分析。我看楼主已经讲的很清楚了。
我们做过不锈钢裂纹分析的，也就是从材质、强度、热处理、、晶粒度、使用环境做了个分析的，断口的保护当然是很有必要了，还有做金相时候的取样位置也要选择的
june 发表于 2008-4-2911:28
楼主提出的问题都很专业啊，每一个小的项目都可以有一大堆的章节进行论述的啊。看下《失效分析》，里面讲的很清楚的，呵呵。
bbb.53 发表于 2008-4-2911:54
说实话 ,找到一个原因很简单，但是找到真正的原因就需要水品，当然有时候可能是60分*60分*60分导致的失效,就更难寻找,再说个不恰当的,特别再涉及利益纠纷时,找到12个比较严重的问题就可以了至于是不是真实的失效原因真难考证
大丑王子 发表于 2008-5-410:25
楼上的讲得很全面了，我就只能学习一下了。失效分析的确是要求很高的，加上我国材料质量参差不齐，加工和装配技术不是很完美，所以就算知道所有的可能情况，有时候也很难判断。所以有时候也就只能靠运气判断了。加强这个方面的工作要求我国各行各业共同的努力才可以。
micro 发表于 2008-9-1414:23
我是以学习的心态回复本帖的。反馈一下建议：“不是说从宏观断口就能大概知晓失效原因的70%吗？其他微观测试手段只是提供数据进一步证明” 。所以，我希望大家多来讨论怎么破译宏观断口！
zxxlhl 发表于 2008-9-2410:26
我们厂以前曾经由各个部门参与组成攻关小组，专门研究失效产品，在做样方面我觉得我们的方法还可以，我们沿着裂纹或其他缺陷方向用线切割来取样，留出一定的磨样量，基本上就能看到缺陷组织，如果有的裂纹很大，就标记下来，直接敲裂，不过这样的是极少数，而且制样很困难，失效分析我觉得也可以遵循影响质量的五大因素着手，即：人、机、料、法、环，呵呵感觉楼上的各位老师都没太注意人的因素啊，我们厂几个失效就是人造成的！
qzl 发表于 2008-10-1613:52
在失效分析过程中，失效断口或者裂纹的保护尤其重要，断口分析时取样分析也是相当重要的事情，只有正确取样分析才能找到有用的信息。失效分析时结合生产工艺分析可以起到事半功倍的作用！
wang0912767 发表于 2008-10-1718:12
失效模式分析是一个好的质量管理手段,但究竟能在企业中实际操作起来真的是很难,因为人的"团队"因素不得不考虑.
killix 发表于 2008-11-2315:49
失效分析的关键是要在听取失效工况时，就对失效原因做出正确的判断，然后才能根据判断切割取样！
freeproxy 发表于 2008-11-2317:16
我觉得失效分析中最重要的是分析前的方案
失效样往往是很少的，方案做的不好，样品一旦分解开始分析就很难重复，一个好的方案就是用各种分析手段对一个样品做全面的解析，找出佐证，排除各种干扰因素
xibao289 发表于 2009-1-219:59
我是在电厂上班的，搞金属监督，电厂中也存在很多失效形式，比如水冷壁的失效，过热器的失效，省煤器的失效，再热器的失效等等，总体来说产生这些失效原因是多方面，在我们电厂主要是，设备安装不合理，引起部分部件局部过热使得金属的组织发生变化引起失效，还有就是形成烟气走廊，使得部分管道磨损严重产生失效。还有就是管子存在设计缺陷，在进行试验的时候就产生了失效，使得锅炉被迫停车，给公司造成很大的损失，现在我们就在努力的做这种分析。
defoez 发表于 2009-1-521:22
[quote]原帖由[i]killix[/i] 于 2008-11-23 15:49 发表[url=http://bbs.chinarjg.com/redirect.php?goto=findpost&pid=37759&ptid=1857][img]http://bbs.chinarjg.com/images/common/back.gif[/img][/url]
失效分析的关键是要在听取失效工况时，就对失效原因做出正确的判断，然后才能根据判断切割取样！ [/quote]
我很同意这个说法
工况很重要，不知道工况可能只是闭门造车
有时候知道工况，原因就很明显了
大风大雨 发表于 2009-1-1110:04
我是主要是对大型铸锻件进行失效分析的。
大型铸锻件失效分析主要有几类：（1）断裂失效、开裂；（2）内部探伤缺陷超标；（3）力学性能不合
对于第一种类型断裂或者产生了裂纹，分析首先就是要确定断裂源、裂纹源，通过扫描电镜观察断裂源或者裂纹源是否有夹杂、气孔等材料冶金缺陷；其次是分析裂纹微观形态，对于淬火裂纹，其末端一般尖锐，对于对于锻件的锻造裂纹，如果裂纹是在表面，一般有氧化脱碳，末端圆钝，产生在内部的锻造裂纹，在裂纹附近可见到组织变形。对于折叠裂纹，其附近不仅有严重的氧化脱碳，裂纹内还可能有夹杂，裂纹方向与锻件表面有大概45度的交角；对于铸件裂纹，一般不外乎几种热裂纹、冷裂纹和气割裂纹，热裂纹一般是沿晶裂纹，冷裂纹一般是穿晶裂纹，气割裂纹一般有严重的热影响区，并是气割时产生，一般气割前没有预热。
对于内部缺陷超标的分析，一般内部缺陷不外乎是夹渣、白点等等。对于白点，其判定依据是宏观断口上有银白色的斑点
对于性能不合的分析，分析方法是将性能合格的和不合的进行对比分析，从组织、晶粒度、夹杂物等方面进行对比分析，必要时借助于扫描电镜对比分析断口形貌
大风大雨 发表于 2009-1-1110:16
回复 19楼的帖子
再补充一下
进行失效分析的第一步是进行调查，要对材料的生产工序、工艺状况进行调查，工艺状况包括炼钢工艺、锻造工艺、热处理工艺。如果工件是在使用过程中开裂，还要调查使用情况，调查工件的使用时间，是否合理使用、过载使用等等，如果是再使用过程中开裂，其断口一般是疲劳断口，那么首先就要确定疲劳源
上述分析主要是从材料方面进行分析，实际上产生失效的原因还包括设计是否合理，当设计不合理时，在热处理时或者使用过程中都可能导致应力集中而失效
失效分析是一门综合学科，学而无止境啊，当你搞清现阶段的失效模式，随着工艺和技术的发展，会产生新的缺陷、新的失效模式。例如大型锻件中，可能产生白点和锻造裂纹的混合型缺陷。因此，对于失效分析学科，也是一门不断创新的学科
紫金 发表于 2009-1-1111:36
楼主的观点已经说得很清楚了。
失效分析首先是取得全部原始的失效零件，不管是什么原因，即使是要索赔，也不能以偏概全；当然，对自己有利的证据实物一定要保管、贮存好。
其次，就是从“人、机、料、法、环、测”六大方面查找，分析引起失效的原因；
第三，采用正确的检测方法，对比失效和完好的零件之内在、外在质量，能够比较好和快的分析引起失效的原因。
第四，“机、法、环”的因素一般引起批量事故；“人、料、测”引起的失效相对会出现离散，如“料”的偏析，可能只有部分“料”不好，虽容易分析但处理就比较难。
想到了就先说点看法。
tigerwhistle 发表于 2009-2-317:01
上面有大侠提到了取样的重要性。所以说，对于大型锻件来说，比如轧辊，判断裂纹源，断裂源的位置十分重要，因为不可能整个断面上都有明显的缺陷。还有宏观端口分析对于采集分析断裂原因十分重要，所以断口的保护十分重要，跟刑侦中的现场保护一样。呵呵
对于小型材来说， 宏观断口的分析也十分重要，所以掌握各种宏观断口的形貌特征及其断裂原因，对于解决现场失效问题。具有十分重要的意义。
小红帽 发表于 2009-2-317:09
我也来说说
[color=Magenta]我的工作也包括失效分析，每当接到一个需要分析的试样，我都睡不着觉[size=5][/size]原因是我的经验和技术不能处理每一个出现的问题，但是我还是按照失效分析的程序，一点一点的分析，排查有可能出现问题的地方。当解决了一个难题后，心里的高兴是无法用语言表述的。我会向前辈们学习，努力提高的。[/color]
abalagu2002 发表于 2009-2-321:44
我从事检验工作，其实钢材的很多检验也可以说是通过失效来进行度量的，我觉得钢材自身存在的很多如裂纹、夹杂、气泡等原因，都是致失效的直接原因!但是这些微观上的缺陷很难从宏观上进行检查，只能通过宏观的失效来间接反映
白雪 发表于 2009-2-322:18
进行失效分析应从以下几个方面进行考虑:
1.对断口进行宏观观察,以确定裂纹源的位置及构件的失效方式.
2.看构件的设计是否合理
3.对构件的生产和加工过程进行了解
4.构件的化学成分是否符合要求
5.对裂纹源处的组织进行分析,看是否符合要求,有条件的话可以用扫描电镜对断口进行分析,看断口处是否存在夹杂,气孔等冶金缺陷.
wanglihui4421 发表于 2009-2-914:57
失效分析有前途？
失效分析待遇低
zheng_shengfeng 发表于 2009-6-1616:31
[b][url=http://bbs.chinarjg.com/redirect.php?goto=findpost&pid=46052&ptid=1857]20#[/url][i]大风大雨[/i] [/b]
不懂！感觉比较难找出真实原因
chine.cao 发表于 2009-6-1617:54
不管是什么问题，保护好现场是最重要的。
wangsnike 发表于 2009-6-1815:00
我来说两句：失效分析是一个逆向思维的过程，从结果寻找原因，肯定会存在猜测的过程，有许多不确定。同时失效分析的一个最主要目的是为了避免失效再次发生，因此，失效分析后的防范措施非常重要，采取了这些措施能不能避免失效呢？它们的验证过程也需要引起失效分析工作者的极大重视。
wmwmwm 发表于 2009-6-1910:55
想谈谈冷作模具钢失效的问题：
冷作模具主要失效形式有过载失效、磨损失效和疲劳失效等。主要失效类型是过载失效和磨损失效，约占失效总数80％-90％。冷镦模具以裂断或非正常磨损(局部脱落)为主，冷挤压模具以脆断或磨损失效为主，而冷冲模具以磨损失效为主。高工作应力，大波动应力的冷挤压和冷镦模具出现脆性开裂失效比例明显高于低工作应力冷冲模。
实际上冷作模具失效原因很多，此模具材料因素外，还与工作设备精度和状况，制品材质和表面质量，模具结构和加工精度，操作人员素质等多因素有关，其中一些随机因素给失效分析增加困难。
[color=Red]过载失效[/color]
过载失效系指材料本身承载能力不足以抵抗工作载荷(包括随机波动载荷)作用引起的失效，包括韧度不足和强度不足两类失效。其中对韧度不足出现得脆断失效应予以重视。
1)材料韧度不足的失效
由于此类失效前无宏观征兆和断裂突发性，是冷作模具失效中最危险的事故，以往因此类失效也出现过人身事故，给生产安全和经济建设造成很大的损失。这种失稳态下的断裂失效在冷挤压和冷镦模具中容易出现，如冲头折断、开裂，甚至产生爆裂，其特征是失效产生前无明显塑性变形，宏观断口无剪切唇，且比较平坦，造成模具不可修复的永久失效。
产生这种失效与模具材料韧度不足，承受过高应力有关。对冷挤压模具实际承载能力分析计算可知，冲头失效前承受工作应变能力是材料断裂消耗能的上千倍，说明了工作时冲头承受高潜在动能和低的断裂抗力。根据能量守恒原理，冲头断裂势几乎全部能量变为扩展动能，其扩展的极限速度可达10³m/s。当模具结构存在应力集中，如六方冷镦冲头尾部过渡区r≤1mm时，应力中集中系数Kt=2，冷挤压冲头台阶处r=3mm时，Kt=1.3，甚至机械加工刀痕、磨削粗痕迹等均可成为薄弱环节，产生失稳断裂。
高碳、高合金的冷作模具钢，使用状态为回火马氏体和二次析出相，含有较多一次剩余碳化物，材料硬度高，基体吸收能量、松弛应力．应变的能力低，一次碳化物的不均匀性分布又严重降低材料韧度。因此这类失效断口看不到宏观变形，微观变形的尺寸大致与碳化物间距相当。
(2)强度不足失效
在冷镦、冷挤压冲头中材料抗压、弯曲抗力不足，易出现镦头下凹、弯曲变形失效。在新产品开发中容易产生此类失效，原因工作载荷过大，模具硬度偏低有关。实际经验说明，冷镦冲头硬度＜56HRC，冷挤冲头硬度＜62HRC时易出现这类失效；同时说明材料强度不足，塑性有余，有韧度潜力可以发挥。
解决此类早期失效的经验方法是：脆断失效减硬度(增强度)；变形失效增硬度(增强度)。[color=Red]磨损失效[/color]
磨损失效是指模具工作部位与被加工材料之间的摩擦损耗，使工作部位(刃口、冲头)形状和尺寸发生变化引起的失效。它又包括正常磨损失效和非正常磨损失效两类：
(1)正常磨损失效
对要求表面尺寸严格的冷冲压，冷挤压模具，在保证材料不断前提下，模具寿命取决于表面抗磨损能力。模具工作部位与被加工材料之间的均匀摩擦损耗，使工作部位(刃口、冲头)形状和尺寸发生变化引起的失效。通常模具使用寿命较长，如表面质量要求高的冲载模、挤压模易产生此类失效。
(2)非正常磨损失效
在局部高压力作用下模具工作部位与被加工材料问发生咬合—被加工材料“冷焊”到模具表面(或模具材料“冷焊”到加工材料表面)，引起被加工产品(或模具材料)表面形状和尺寸发生突变出现的失效，引起被加工产品表面质量出现划痕的失效。在拉伸、弯曲模具及冷挤压模具中易发生此类失效(图2d)。
2.2.3疲劳失效(多冲疲劳失效)
冷作模具载荷都是以一定冲击速度、一定能量作用下周期性施加的，这种状态与小能量多冲疲劳实验(以一定能量周期性加载和卸载)相似。由于模具材料多冲疲劳的断裂寿命多在1000—5000次，通常裂纹疲劳源和裂纹扩散区无明显界限。
模具钢疲劳与结构钢疲劳有很大差异。因为脆性材料疲劳裂纹的萌生期占大部分寿命，多数情况裂纹萌生与扩展难于区分。仔细分析疲劳微观形态看出，裂纹萌生多在材料表面薄弱环节，如晶界、碳化物和应力集中部位。实验表明，冲击疲劳裂纹萌生约0.1mm微裂纹时寿命占总寿命的90％以上，从断口上难观察到结构钢稳态扩展区和疲劳条带，裂纹一旦产生就快速失稳扩展。经过喷丸强化处理的高速钢，由于表面残余压应力作用，使裂纹源位置转移到次表面约0.2mm处，改善材料表面应力状态是提高多冲疲劳抗力的有效途径。多冲疲劳失效常见于重载模具如冷挤压、冷镦冲头模具中。
小时候 发表于 2009-6-2916:43
这么好的帖子，竟然沉了， 来顶一个！～～～
goodluckdog 发表于 2009-6-2921:42
[quote]我是主要是对大型铸锻件进行失效分析的。
大型铸锻件失效分析主要有几类：（1）断裂失效、开裂；（2）内部探伤缺陷超标；（3）力学性能不合
对于第一种类型断裂或者产生了裂纹，分析首先就是要确定断裂源、裂纹源， ...
[size=2][color=#999999]大风大雨 发表于 2009-1-11 10:04[/color][url=http://www.rjgbbs.com/redirect.php?goto=findpost&pid=46049&ptid=1857][img]http://www.rjgbbs.com/images/common/back.gif[/img][/url][/size][/quote]
楼上说的非常好， 请问能否给出几张关于判断白点的照片，就是您所说的银白色的斑点的典型照片传到网上，谢谢！
紫金 发表于 2009-6-2922:26
个人观点：
失效分析，最简单的就是材料的分析，其次就是金相的分析，第三就是成因的分析和推理、判断吧。
nwpuman 发表于 2009-6-3001:25
我们工厂是做锻件的，我们主要处理锻件的失效分析。
我们一般从原材料复验，锻造工艺，热处理工艺，理化检测结果分析。
分析工作涉及很多方面的只是，现在对金相知识了解还是比较少，希望能有一天能主管失效分析。
fhqissy 发表于 2009-6-3007:50
摘自：《失效分析的任务、方法及其展望》一文
失效分析的思路及程序
1.防止失效的思路
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.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。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。
(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。
(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。
冬日阳光 发表于 2009-6-3019:53
帖子1508 积分1690 贡献值13 点 阅读权限180 注册时间2009-1-7
21楼
发表于2009-1-11 11:36 | 只看该作者楼主的观点已经说得很清楚了。
失效分析首先是取得全部原始的失效零件，不管是什么原因，即使是要索赔，也不能以偏概全；当然，对自己有利的证据实物一定要保管、贮存好。
其次，就是从“人、机、料、法、环、测”六大方面查找，分析引起失效的原因；
第三，采用正确的检测方法，对比失效和完好的零件之内在、外在质量，能够比较好和快的分析引起失效的原因。
第四，“机、法、环”的因素一般引起批量事故；“人、料、测”引起的失效相对会出现离散，如“料”的偏析，可能只有部分“料”不好，虽容易分析但处理就比较难。
想到了就先说点看法。
看好该观点，采用鱼骨图进行分析，可以一目了然。
shuishou123 发表于 2009-9-200:33
失效分析中几个最重要的环节，工况的了解，取样和断口清理和观察的先后顺序更多的决定最后的结论！
kkaa 发表于 2010-4-2123:52
结合应力分析
小箭 发表于 2010-4-2621:52
我不做失效分析。做质量异议的。最多的是穿孔。轧钢方面出的问题。最好能做到现场取样。对相关工艺如轧钢。炼钢。穿孔要比较了解。还要熟悉相应热处理下组织。主要是理论和实践要相结合。多看书。慢慢的一点点进步。
kp007 发表于 2010-5-215:10
一个字，难。没有5年以上的经验，失效分析靠边
失效分析时要进行调查，要对材料的生产工序、工艺状况进行调查，工艺状况包括炼钢工艺、锻造工艺、热处理工艺。然后再对每个阶段可能出现的问题一一查看
李聪 发表于 2010-5-1901:00
[quote]一个字，难。没有5年以上的经验，失效分析靠边
[size=2][color=#999999]kp007 发表于 2010-5-2 15:10[/color][url=http://www.rjgbbs.com/redirect.php?goto=findpost&pid=178618&ptid=1857][img]http://www.rjgbbs.com/images/common/back.gif[/img][/url][/size][/quote]
恩...尽信书不如无书，根据自己企业产品性质积累经验是王道，大面的分析我觉得普通检验员很难做到。
我们的产品比较单一，就是热轧螺纹和圆钢。我们做失效试验更简单，就是把刚生产出来的成品标记好马上做力学，放那里过个10天半月再做一次.......大家见笑了
satan 发表于 2010-6-1917:13
[b]回复[url=http://www.rjgbbs.com/redirect.php?goto=findpost&pid=46052&ptid=1857]20#[/url][i]大风大雨[/i][/b]
首先最好有个水平高点的师傅带着，实在不行自己先找本失效分析方面的书籍研究3编以上，之后对照实物进行分析，在这里我必须指出，在看书籍的时候尽量多找几本！力求增加自己在理性和感性上的认识，强化相关知识点和图谱在头脑中的印象；另外要求对相关的仪器设备也最好有个差不多的了解，比如SEM,TEM,XRD等等。
另一方面，断口保护及宏观分析，包括裂源及放射区等的分析必须强制性训练，没事就在那捣鼓，多看多想，想什么？在弄清这个问题之前必须要对该零件的装配关系了然于胸！我平时没事就去车间，看装配，看预紧力是多少，我觉得，搞失效分析就必须是一个杂家！对各方面知识的储备要求较高，这只是第一层次，第二层次在哪里？在于对失效件的与周围零件影响关系，前后顺序做出符合逻辑的推断！因为更多的时候是一大堆零件都失效了，要求你能理顺这些关系，找出罪魁祸首。
总结下，就是多看，多想，多动手，实在不行去水平高的人那里比如大学老师，甚至给编书人打电话，发邮件都可以，学无止境，没办法。
希望大家共同努力多多交流。
rencp20058 发表于 2010-6-1920:43
我是从事汽车配件的，主要是万向节的生产，有一次客户投诉说，轴套在很短时间内断裂，后来做失效分析，首先观察断裂部位，然后进行取样分析，从断裂处测表面硬度，硬化层深度，硬度梯度曲线，金相分析等，结果指标都在要求之内，后来发现是设计问题，在卡簧槽处是直角，没有设计圆弧，热处理应力集中，导致在此处断裂。
wlnoodle 发表于 2010-6-2320:00
好大的一个系统工程啊，每种零件的失效或者同一零件的不同失效形式都各有特点这叫寡人如何说起，还是围观凑热闹吧
拉斯特 发表于 2010-7-118:00
[attach]83564[/attach]
照片是1个载重汽车后桥，在使用过程中失效。 材料要求是 ZG28GRMNMO.
加工过程要求轴和后桥过盈配合。
图片是访问一个工厂时偶然获得，但是比较感兴趣，提供出来一起讨论该零件的失效原因及对策。
谢谢！
ycbx31031 发表于 2010-7-122:55
对于断口分析来说最重要也是最关键的是宏观断口分析，这一步一般可确定断口扩展方向、断裂类型并找到起裂源。断口扩展方向可根据放射线、断口表面颜色、表面腐蚀产物堆积情况以及受力情况综合分析。过载形成的断口起裂源附近如果应力集中不严重通常可以观察到小裂纹，有时肉眼能观察到有时观察不到要到电镜下看。
joven0911 发表于 2010-7-320:00
长经验，在学习当中。断口分析很复杂呀！就得多学多看，若请高人指点学得更快了。
jianxinw 发表于 2010-7-522:02
失效分析真的很难，当然做多了，对于自己熟练的一些还是比较容易的，
但如果对一个新的失效件，那需要的.东西就太多了，最主要的是力学，结构，材料，组织。
dravon 发表于 2010-9-2516:24
失效分析是一个系统的工程，各个行业都设计到失效分析这个课题，比如说飞机，化工等方面。但是总的来说，都有一套分析方法，有些有断口的分析断口，有些没有的就要分析材料表面，或做非破坏性实验。
这个就像医生看病一样，分析手段的高低，直接影响失效分析的结果和效率，不能笼统的所有的项目都做一遍才确定原因。所以，分析原因比较难，但是提出整改措施更难。可以说是个综合性很强的学科。
ahqiankun 发表于-- 2010-10-521:11
在失效分析中，第一步对失效件的原材料、服役环境、工作原理、使用工况以及失效时的情形都需要清楚的了解，在后续的分析中所得到的任何原因都需要这一步的实际情况的支持，这样才有说服力！
wrnndt 发表于 2010-10-2221:34
失效分析的一般方法
正确的失效分析，是找出零件失效原因，解决零件失效问题的基础环节。机械零件的失效分析是一项综合性的技术工作，大致有如下程序。
（1）尽量仔细地收集失效零件的残骸，并拍照记录实况，确定重点分析的对象，样品应取自失效的发源部位，或能反映失效的性质或特点的地方。
（2）详细记录并整理失效零件的有关资料，如设计情况（图纸）、实际加工情况及尺寸、使用情况等。根据这些资料全面地从设计、加工、使用各方面进行具体的分析。
（3）对所选试样进行宏观（用肉眼或立体显微镜）及微观（用高倍的光学或电子显微镜）断口分析，以及必要的金相剖面分析，确定失效的发源点及失效的方式。
（4）对失效样品进行性能测试、组织分析、化学分析和无损探伤，检验材料的性能指标是否合格，组织是否正常，成分是否符合要求，有无内部或表面缺陷等等，全面收集各种必要的数据。
（5）断裂力学分析。在某些情况下需要进行断裂力学计算，以便于确定失效的原因及提出改进措施。
（6）综合各方面分析资料作出判断，确定失效的具体原因，提出改进措施，写出报告。
在失效分析中，有两项最重要的工作。一是收集失效零件的有关资料，这是判断失效原因的重要依据，必要时作断裂力学分析。二是根据宏观及微观的断口分析，确定失效发源地的性质及失效方式。这项工作最重要，因为它除了告诉我们失效的精确地点和应该在该处测定哪些数据外，同时还对可能的失效原因能作出重要指示。例如，沿晶断裂应该是材料本身、加工或介质作用的问题，与设计关系不大。
wrnndt 发表于 2010-10-2221:35
失效分析与选材
通过失效分析，可以了解材料的破坏方式，这就可以作为选材的重要依据。从零件失效的角度看，选材时应考虑以下几个方面的问题。
（1）弹性变形失效与选材
从材料角度分析，控制弹性变形失效难易程度的指标是弹性模量。在容易发生弹性变形失效时，应选用具有高弹性模量的材料。而各类材料的弹性模量差别相当大，金刚石与各种碳化物、硼化物陶瓷的弹性模量最高；其次为氧化物陶瓷与难熔金属，钢铁也具有较高的弹性模量，有色金属则要低一些；高分子材料的弹性模量最低。因此在要求零件有较高刚度，而不能发生过大弹性变形时，不能用高分子材料。但是有些纤维复合材料具有相当大的弹性模量值，由于起比重低，在许多特殊的场合（如飞行器结构）有很大用途。
（2）塑性变形失效与选材
决定塑性变形失效难易程度的指标是材料的屈服强度。在经典设计中，屈服强度是衡量材料承载能力的最重要指标，在很长一段时间内，获得高强度材料是材料学家和工程师的主要努力目标。从屈服强度的角度看，金刚石和各种碳化物、氧化物、氮化物陶瓷材料的屈服强度最高，但因为它们极脆，做拉伸试验时，在远未达到屈服应力下即已脆断，因此根本不能通过拉伸试验来测定其屈服强度。由于这种材料太脆，强度高的特点发挥不出来，因此不能作为高强结构材料。高强合金钢的强度仅次于陶瓷，最广泛地用于各种高强结构之中。一般来讲，塑料的强度很低，目前最高强度的塑料也超不过铝合金，因此在要求零件有高强度时，不能用塑料。
（3）脆性断裂失效与选材
描述材料脆性断裂难易程度的指标是冲击韧性、韧脆转变温度和断裂韧性。从韧性的角度考虑，韧性最高的是各种奥氏体钢，其次是合金低碳钢，铝合金韧性通常并不好，而铸铁的韧性通常很低，高碳工具钢和轴承钢韧性也不好，不能用来制造要求韧性较高的结构零件。
（4）疲劳断裂失效与选材
疲劳寿命分为低周疲劳与高周疲劳寿命两种。一般对于具有高频率交变载荷的构件，应选用高周疲劳寿命比较高的材料，如弹簧等。对于具有低频率交变载荷的构件，应选用低周疲劳寿命比较高的材料，如抗地震建筑材料。
（5）蠕变失效与选材
蠕变失效通常发生在高温下，所以抗蠕变失效的材料应是耐高温材料。选材时主要考虑材料的工作温度和工作应力，在较高应力和较低温度下，可选用各种耐热钢及高温合金。在较低应力和较高温度下，应选用高熔点材料，如难熔金属和陶瓷材料；对金属材料还应使其晶粒尽可能大，甚至采用单晶材料，晶界也应平行于受力方向排列。
（6）表面损伤失效与选材
对于在有摩擦应力存在的场合，应考虑表面损伤的影响。对于粘着磨损，所选材料应与和它配合工作的材料不属同类，而且摩擦系数尽可能小，同时，材料的硬度要高，材料最好有自润滑能力，或有利于保存润滑剂（如有孔隙等）。对于磨粒磨损，选用材料的硬度要高，材料组织中应含有较多的耐磨硬相，如白口铸铁耐磨粒磨损性能就较好。
火山石 发表于 2010-10-2223:30
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热裂纹一般是沿晶裂纹为主（曲折裂纹）。冷裂纹一般是穿晶裂纹为主（直折裂纹）。沿晶和穿晶断裂常常是同时存在，只是各自比例不同，与加载大小有关，与材料组织有关，与材料组织和加载方向有关
火山石 发表于 2010-10-2223:39
宏观断口上有银白色的斑点：断口还完全断裂时，已微断的部分凸起两个面相互摩擦，压平凸起部分，看起来就是白点
adazhao 发表于 2010-10-2308:30
[b]回复[url=http://www.rjghome.com/redirect.php?goto=findpost&pid=234198&ptid=1857]55#[/url][i]火山石[/i] [/b]
我做拉伸试样的，看到断口上有银白色的小点，有的时候多，有的时候少，怎么回事？
lph 发表于 2010-10-2309:32
失效分析首先应现场调查，保护好断口，然后应根据零件的受力情况，断口特征，组织情况来判断！
chine.cao 发表于 2010-10-2312:39
失效分析是相当痛苦而又兴奋的工作：
1、了解失效现场，工件的使用情况（如：是否按要求不违规操作、不超负载操作等）、使用环境；
2、了解工件的服役历史；（一般能够判断设计问题、使用问题、工件自身质量问题）
3、验证工件的设计、使用安全系数；
4、追踪制造过程。
通过上述，一般能够找到失效的主要原因。
仅是班门弄斧，欢迎拍砖。
guoderren 发表于 2010-10-3009:24
激光共聚焦显微镜
gj419 发表于 2010-10-3012:04
还不懂，学习学习。感谢师傅门的指教！
天天小非 发表于 2010-12-1608:19
从事失效分析多年，现在感觉我国从事真正的失效分析的太少了，我和各个大型企业（包括一汽）和大专院校（包括山东大学）的相关人员有过交流，能做到真正的失效分析并不容易。
第一、设备的完善程度：一般出现失效的大多企业单位的比较多，但是企业的检测手段和能力有限，一些东西无法全面分析。送到科研单位检测，但是他们对产品的使用受力过程又不了解，造成的结论也千奇百怪。
第二、人员的技术水平问题：一个人不可能对热加工（包括锻造、铸造、热处理、焊接等等）、机加工、装配、产品受力情况完全了解，除了问题也不可能第一时间到现场。失效分析人员应该属于复合型人才，除了事故，一些专业性人才需要对各方面进行分析，得到了相关结果汇集到失效分析人员手里，组合成一个结论。
第三、对于一些小问题的失效，失效分析人员要第一时间赶到现场，在实验室搞失效分析是无法得到良好的结论的。比如前两天，我公司一种螺栓一班断裂200多件，螺栓根部R角处均磨损，到现场分析，原来和螺栓连接部位的孔没有倒角，全部倒角后没有发生过该现象。
行色匆匆 发表于 2011-1-914:43
断裂失效分析应该注意的是先低倍再高倍，切不可一上来就电镜高倍，最好体视显微镜下仔细看一遍整个断口，选取兴趣点。找不到明显断裂源时要整个断口都看看。
断裂件的信息要收集得尽可能全，防止误判，有时候断口被污染了，就要集合过程信息综合判断。
断口要及时分析，来不及分析时要丙酮去油去水，干燥纸巾包裹后放在干燥缸里。
行色匆匆 发表于 2011-1-1119:59
这么好的主题，好像讨论不够热烈。
顺便讨论一下氢脆/氢致断裂的断口判断吧，工程上习惯用（或我接触到的一些老师习惯）电镜观察断口是否局部具备沿晶断裂（整个断口可以是沿晶+穿晶+韧窝），3000X左右看晶粒晶界面有无应力纹（鸡爪纹）来判断是否氢脆。一般符合沿晶断裂+应力纹的，即认为具备氢脆断口形貌。再辅以工艺过程分析和材料成分、性能检测等等即可初步判断是否氢脆，这是我以前的看法，但是前两年看到钟教授的《断口学》P216明确指出，“它是氢脆断口的典型微观形貌，但它不能作为氢脆断口判定的必要或充分条件”。诸位高手如何看这个说法？对于不是必要条件我是能够理解的，如果不是充分条件，那么最近氢脆断口的判定是否有更为典型的微观形貌？诸位又是如何从断口形貌做判断的呢？
顺便发两张图片，请高手判断微观形貌是否和氢脆断口相似：
孙晓明 发表于 2011-1-1123:03
我主要是做热轧带肋钢筋的性能测试主要还是根据力学数据进行金相检测然后分析产品 看来这样做是远远不够的
火山石 发表于 2011-1-3123:11
从宏观断口就能大概知晓失效原因的是不合格设计；从微观断口就能详细知晓失效原因的是近合格设计；从微观断口就能详细知晓得效原因的是优质设计！！！
大风大雨 发表于 2011-2-1013:42
做失效分析的关键：
（1）断口分析，关键是找准断裂源，只要找准了断裂源，就基本完成失效分析的70%了。
（2）冶金缺陷，分析工件内是否存在冶金缺陷，如夹渣、偏析等等
（3）裂纹分析，关键是分析裂纹与现有组织、晶界的关系，就基本能确定裂纹产生的时期
（4）情况调查分析，包括生产工艺过程如炼钢工艺、锻造工艺、热处理工艺的调查分析，并与金相分析结合起来。
（5）必要时采用高科技实验设备如SEM、TEM、EBSD等等
大漠孤鹰 发表于 2011-3-1510:33
失效分析的方面主要有两个！第一个在应用工况下的结构设计方面！第二个就是所用材料的断裂机制，力学性能，组织形貌等方面！
rjghomer 发表于 2011-3-2623:12
氢脆主要是沿晶裂纹，至于鸡爪纹产生原理是什么？准解理？还是应力腐蚀？
测氢分压也许可以准确判断出来，但是好像不容易测量？
rjghomer 发表于 2011-3-2623:18
要注意的很多
首先不能先入为主
从宏观到微观，各位已经说了很多，
要综合考虑所有可能的因素，结合观察进行分析，裂纹源尤其重要。
对专业知识要求广而深，最好能掌握ANSYS等应力分析软件，进行进一步的应力计算更好。
能够多人分工合作最好
要想干好真不容易
652 发表于 2011-4-323:01
我也来发表一下意见 ，我平时搞的失效分析比较多，基本上每天都做。
失效分析要从多方面考虑设计的缺陷 过程控制不良品的处置
拿到一个失效件首先要把最原始的外貌图片留下，然后进一步破解分析
可以先从断口分析 然后是理化检测然后是金相或者电镜图片分析
失效分析是一门综合性很强的学科 ，需要掌握多方面的知识 还要有大量的经验，本人做了2年失效分析略懂皮毛，
失效分析人员需掌握饿技能， 设计原理热处理工艺 材料基础机加工过程 磨削过程，，总装过程 失效模式。等等很复杂 想做好一个失效分析 难度很大
652 发表于 2011-4-323:05
失效分析 多是材料分析因此要求分析人员具备叫多的热处理知识，因为很多失效是热处理的原因引起的，
失效分析也包括零件的使用工况分析 ，本人的经验现在有很多失效的原因是配件参数选择不当设计有问题或者买你零件的客户不懂得
还有就是客户使用的工况 例如客户使用的零件的温度较高 就 因该用耐高温的材料和配件否则零件一准失效，我见过这样的例子很多
652 发表于 2011-4-617:56
今天刚结束一个失效分析的案例 ，客户很满意，
比较同意小菲专家的意见 我们这里最缺的的就是电镜，这个玩意对断口分析 太重要了可惜我没有，缺憾，也不好要求公司购买，我们的技术中心有 ，但是离的太远，加之不是自己做不放心，因为只有看过第一现场的人在最有发言权，单纯做电镜的操作员对我们的产品很多地方不懂。有时候也拍不到自己想要的东西。
652 发表于 2011-4-617:58
很好的图片可惜 我电镜图片看的比较少，但是想、很想学习正在学习呵呵
652 发表于 2011-4-618:01
感觉你说的很有道理，失效分析是一个综合全面的东西 ，不能仅靠局部的或者单方面的信息作出判断，这也是很多分析报告写的让你看不懂的主要原因 ，很多报告就是在列举信息 就是不下判断呵呵、刚开始感觉不理解 现在明白了，
652 发表于 2011-4-618:06
现在很多失效分析 没有单独的定岗 我们这里就没有 ，都是有失效件的时候就分析 ，没有的时候就作别的，我就是这样，做过的失效分析大概有100靠上吧，做了快两年了
rjghomer 发表于 2011-4-923:43
楼上的，你做的失效分析大概都是哪些方面，能大概介绍介绍么？以后遇到问题了好向您请教请教。
wind1 发表于 2011-5-1907:14
从事失效分析工作也有8年多了，最大的感受就是，知识面要广，理论要扎实，有钻研的恒心，不要有功利心。
wind1 发表于 2011-5-1907:19
第一张图片可能氢脆，我认为仅仅有断口特征确实不能成判定是否氢脆的必要条件，还必须有导致氢脆的环境，和力学性能验证
jianxinw 发表于 2011-5-2916:11
前几天去外地做了个失效分析，感慨比较多。
我们设备落后，做分析时要仔细观察，多方面应证，侧重点在分析。
去别人那里，设备相对先进多了，做的也多了，感觉不需要进行分析了，就像是个失效检查了似的。
不知道这样好不好？
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