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失效分析

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失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。本章就机械失效分析，失效分析实验室
失效分析流程，涂层失效分析，轴承失效分析。

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失效分析简介

　　失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等。

　　原理

　　失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。

失效分析百科

　　原理

　　意义

　　产品质量是企业的生命线。提高产品质量、延长零部件的使用寿命，是企业的立足之本。

　　零件失效分析意义：

　　1.减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生，保障产品质量，提高产品竞争力。

　　2.分析机械零件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。

　　3.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益。

　　失效分析工程师是干什么的？前景如何呢？

　　失效分析是产品可靠性工作的一环，简单来说失效分析就是对坏了的产品进行分析，搞清楚产品是什么原因坏的，怎么坏的。失效分析工程师就像是医生一样，找出产品出问题的原因，开出解决问题的药方。做失效分析需要全面的知识，电子、工艺、结构、材料、理化等很多方面都会涉及到。

　　失效分析工作主要分为两大部分

　　第一是观察和测试，通过一些仪器设备观察要分析的样品，通过观察发现失效相关的线索。通过测试知道样品的具体情况。

　　第二是复现，不是所有失效都是稳定的，有很多失效都是不稳定的或者不复现的。因此需要通过一些实验尽可能把失效复现出来，再对样品进行分析。

　　失效分析工程师的日常就是分析样品-写报告-再分析样品-再写报告咯。

　　目前国内做失效分析的不多，主要是一些第三方实验室和一些大企业在做。失效分析这个工作也就一些中大型企业和军工单位做得比较多，有些企业有自己的失效分析实验室，也有很大一部分企业是没有自己进行失效分析的能力的，首先分析设备不便宜，其次有经验的失效分析工程师不容易招到。因此很多企业都是是交给第三方实验室去做，第三方实验室有齐全的设备和完善的分析流程手段，分析起来很方便。现在越来越多第三方实验室开始进入失效分析这行，很多都处于起步状态。

　　单纯的失效分析是一个很窄的行业，了解得人少，需求也不大，做的人更少，毕竟一个企业想从0开始开展失效分析的话，成本会非常高，不是一般企业能承受的起的（有些企业宣称自己有失效分析能力，其实也只是具备很基本的失效检测能力）。随着《中国制造2025》的提出，相信企业产品质量会越发重视，失效分析可能会有更大的需求，但是个人认为失效分析工程师不会像测试工程师这样普遍。

　　失效分析的分析步骤

　　一、事故调查

　　1.现场调查

　　2.失效件的收集

　　3.走访当事人和目击者

　　二、资料搜集

　　1.设计资料：机械设计资料，零件图

　　2.材料资料：原材料检测记录

　　3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图

　　4.使用资料：维修记录，使用记录等

　　三、失效分析工作流程

　　1.失效机械的结构分析

　　失效件与相关件的相互关系，载荷形式、受力方向的初步确定

　　2.失效件的粗视分析

　　用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。

　　3.失效件的微观分析

　　用金相显微镜、电子显微镜观察失效零件的微观形貌，分析失效类型（性质）和原因。

　　4.失效件材料的成分分析

　　用光谱仪、能谱仪等现代分析仪器，测定失效件材料的化学成分。

　　5.失效件材料的力学性能检测

　　用拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、硬度试验机等测定材料的抗拉强度、弯曲强度、冲击韧度、硬度等力学性能。

　　6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力

　　用x光应力测定仪测定应力

　　7.失效件材料的组成相分析

　　用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。

　　8.模拟试验（必要时）

　　在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。

　　四、分析结果提交

　　1.提出失效性质、失效原因

　　2.提出预防措施（建议）

　　3.提交失效分析报告

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