机械产品的失效分析综述

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1、机械产品的失效分析目录引言4失效与失效分析的工程概念1.1术语与定义51.2产品失效的后果51.3失效分析的内容51.4失效分析的目的与意义6机械产品失效的模式与原因72.1机械产品的主要失效模式72.2机械产品失效的主要原因2.2.1服役条件（包括受力条件与环境条件）不合适92.2.2设计、材料与制造上的失误92.2.3使用与维修不当93.失效分析程序与步骤93.1失效分析的一般程序103.1.1整机毁坏事故中的失效件103.1.2首先失效件（肇事件）的分析（按图2黑框所示内容进行）103.1.3对失效分析的要求按产晶阶

2、段的不同而不同，分如下两种情况：…••…103.2失效分析各程序的内容113.3失效分析的具体步骤与要求124.失效分析的基本技术与手段15宏观分析15体视显微镜观察分析16金相显微镜观测分析164.4扫描电子显微镜(SEM)观测分析1616171717透射电子显微镜(TEM)观测分析电子探针(EP)检测分析俄歇能谱仪(AEM)分析4.8X射线分析4.9力学性能测试174.10断裂力学测试185失效分析所需条件185.1企业领导的重视185.2失效分析工作者应具备良好的素质195.3必要的仪器设备195.4相应的组织保证2

3、06・失效分析思路与思维方法216.1过程性与相关性思路的要点216.2失效分析的思维方法237.质量控制与失效分析28产品质量的基本概念，决定因素与度量28科学而严密的质量控制是预防产品失效的关键317.3质量控制网的有效性取决于它的三个基本性质327.4确定质量控制网的原则34⑴失效分析所揭示的知识与经验是产品开发规划和设计的重要依据35⑵失效分析是检验质量控制网“三性"的重要手段35⑶失效分析是评定产品缺陷安全度的重要依据368.产品失效的司法鉴定368.1产品失效涉及的法律范围378.2产品失效的法律责任379.失

4、效分析的资格鉴定与认证389.1失效分析单位的资格389.2失效分析与理化检测人员的资格鉴定与认可38结束语机械产品的失效分析钟培道（北京航空材料研究院）引言失效分析是研究机械产品失效诊断、失效预测和失效预防理论、技术与方法的一门新型学科。随着材料科学、工程力学和疲劳学等对断裂、腐蚀和磨损的深入研究，为失效学的形成奠定了理论基础；现代检测仪器、仪表科学的发展，检测技术的不断提高，特别是断口、裂纹和痕迹分析等技术体系的建立、发展和完善，为失效学的形成和发展奠定了技术基础；数理统计学科的完善,模糊数学的突起，可靠性工程的发展与

5、应用，以及电子计算机的普及，为失效学的完善奠定了方法基础。上述三者的交融,使失效分析成为兼具相对独立性、综合性与实用性的交叉学科。它在事故原因分析、产品质量控制和司法仲裁鉴定等方面起着无可替代的独特作用。机械产品的失效一般可分为如下三种类型：A完全丧失其规定功能；B部分丧失其规定功能，虽仍能工作，但不能圆满地完成规定的任务；C严重损伤，再不能安全地继续工作，需及时更换或修补。机械产品失效的表现形式有过量变形、断裂和表面损伤。其中以断裂失效最为常见，且危害性最大。任何机械产品的失效都是由于本身所具有的失效抗力与所承受的外力不

6、相适应所致。失效总是从最不适应的薄弱环节开始，经历发生、发展直至最后失效的过程。失效过程每…阶段的出现都需具有相关的条件(因素)，而失效产品上必然会保留有与失效过程相关的“特征与信息”。失效分析则是对这些“特征与信息”进行鉴别与诊断，逆向分析推断出引起失效的原因，进而采取改进与预防措施，防止同类失效事件再次发生，从而促进产品改进、改型及质量的提高，并由此推动科学技术进步。1失效与失效分析的工程概念1.1术语与定义⑴失效与故障：产品丧失其规定功能的现象称为失效(Failure),通过修理可恢复其功能者，称为故障(Fault)

7、,见GB/T3187o⑵废品：在生产过程中经检验不符合技术标准或图纸要求的不合格品，且不能或不宜返修者，称为废品(Reject)。(3)事故：产品在试验、使用、运输与储存过程中，由于人为差错、环境因素或产品失效而导致经济损失和人员伤亡等不良后果者，称为事故(Accident)o(4)失效分析：对出现失效(故障)和事故的产品进行判明失效模式、研究失效机理、找出失效原因、提出预防再失效措施与对策的技术活动与管理活动称作失效分析(FailureAnalysis)o1.2产品失效的后果(1)产品失效是危及安全的重要因素之一，古今中

8、外很多重大事故是因产品失效所酿成。(2)给人们的生活与生产造成不便。(3)造成直接与间接的经济损失。(1)影响企业的信誉和产品的市场竞争能力。1.3失效分析的内容失效分析的内容主要包括如下四个方面：(1)失效模式的分析与诊断：包括失效件的宏观与微观特征分析，判明失效件的失效模式。(2)失效原因与机理的分