产品失效分析

概述

失效分析是一门独立的学科，它极早应用于方面，随着这门学科的不断完善，其应用范围也不断扩大。失效分析是指通过分析零部件使用环境，结合零部件失效现象，借助先进的仪器设备，推断零部件失效的原因，从而帮助技术改进，提高产品质量。

失效分析涉及很多学科，例如：金相学、材料学、腐蚀科学、可靠性分析、断口分析、工程力学、无损检测、微观分析等。

失效的原因可以大致归纳为几类：

一是材料结构缺陷，如铸态金属的组织缺陷（缩孔、疏松、偏析、气泡、白点等）、锻造及轧制金属件的内部或外部缺陷（粗大的魏氏体、网络状的碳化物及带状组织、钢材的表面层脱碳、折叠、划痕、斑疤、裂纹、分层等）、夹杂物、焊接组织缺陷、热处理造成的组织缺陷等；

二是环境因素，一般是指环境对零部件造成腐蚀，化学腐蚀、电化学腐蚀、高温氧化等。

三是设计缺陷，零部件实际使用过程中受力不合理等。

失效分析是一门复杂的学科，要想得到满意的效果，需要对事故现场、使用资料、失效件进行完整的保存。

失效分析流程：

一、 现场调查

确定失效件的实际使用环境，分析存在的致失效因素，了解失效时的实际状况。

二、 失效件

收集失效件，尽快送至实验室保存处理，防止断口发生氧化等反应，导致极终分析结果出现错误。

三、 收集资料

收集失效件的工程图纸、设计图纸、以及材质等各方面的信息。

四、 失效分析

1. 断口分析

通过肉眼或放大镜观察失效件断口，确定大致断裂类型。再通过扫描电镜、金相显微镜观察断口的微观形貌，确定断裂类型

2. 成分测试

使用ICP-AES、直读光谱仪、EDS等设备对失效件的整体化学成分以及断口化学成分的分析。确定失效件的材质、是否受到腐蚀、断口是否氧化等信息。

3. 力学性能测试

通过测试材料的硬度、抗拉强度、屈服强度、断裂韧性等性能，确定失效件是否符合工程要求。

4. 无损探伤

通过超声探伤、磁粉探伤、X射线探伤、渗透探伤等手段，对完好零部件及失效的零部件进行分析，确定是否存在缺陷。

5. 模拟试验

如果条件允许还可进行模拟试验，再现失效过程，验证失效分析结果的可靠性。

五、提交分析结果