失效分析是一門發(fā)展中的新興學科，近年開始從工業(yè)向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。

失效的表現(xiàn)：

由于機械零件的失效，會使機床失去加工精度、輸氣管道發(fā)生泄漏、飛機出現(xiàn)故障等，嚴重的威脅人生命和生產(chǎn)的安全，造成巨大的經(jīng)濟損失。

因此，分析機械零件的失效原因、研究失效機理、提出失效的預防措施具有十分重要的意義。

什么時候會出現(xiàn)失效？

1. 加工環(huán)節(jié)：冶煉、合成、澆鑄、熱軋、冷軋、熱處理、焊接、切割、及加工等。

2. 使用過程：過載載荷、惡劣環(huán)境、正常使用。

失效形式：

1、變形失效：變形失效包括扭曲、拉長、漲大、蠕變等，引發(fā)的主要原因是零件在一定載荷條件下發(fā)生過量變形；有彈性變形失效和塑性變形失效。

2、斷裂失效：斷裂失效是機械零件失效的主要形式，可以分為韌性斷裂失效和脆性斷裂失效。一般來說，材料斷面收縮率大于5%為韌性斷裂，小于5%為脆性斷裂。

3、表面損傷失效：由于磨損、疲勞、腐蝕等原因，使機械零件表面失去正常工作所以需要的形狀、尺寸和表面粗糙度造成的失效，成為表面損傷失效。

磨損失效：磨損是由于機械作用、化學反應（包括熱化學、電化學、力化學等反應），材料表面物質(zhì)不斷損失或產(chǎn)生殘余變形和斷裂的現(xiàn)象。提高材料耐磨性的主要途徑是進行表面強化。

腐蝕失效：腐蝕失效是由于化學或電化學腐蝕而造成機械零件尺寸和性能的改變而導致的。合理的選用耐腐蝕材料，在材料表面涂覆防護層，采用電化學保護及采用緩蝕劑可以有效提高材料的抗腐蝕能力。

表面疲勞失效：表面疲勞失效是指兩個相互接觸的機械零件相對運動時，在交變接觸應力作用下，機械零件表面層材料發(fā)生疲勞而脫落所造成的失效。

4、材料的老化

高分子材料在儲存和使用過程中發(fā)生變脆、變硬或變軟、變黏等現(xiàn)象，從而失去原有性能指標的現(xiàn)象，成為材料的老化。

失效原因：

1、設計不合理：機械零件設計不合理主要表現(xiàn)在機械零件尺寸和結(jié)構(gòu)設計上。例如過度圓角太小、尖銳的缺口、尖角等會造成較大的應力集中而導致失效；另外，對機械零件的工作條件及過載情況估計不足，設計承載能力不夠，忽略或低估溫度、介質(zhì)等因素的影響，也會造成零件失效。

2、選材錯誤

選材所依據(jù)的性能指標，不能反映材料對實際失效形式的抗力，不能滿足工作條件的要求，錯誤地選擇了材料。另外，材料地冶金質(zhì)量太差，如存在夾雜物、偏析等缺陷，也是失效地源頭。

3、加工工藝不當

在加工或加工過程中，由于采用的工藝不當而產(chǎn)生地這種質(zhì)量缺陷，例如較深地切削刀痕、磨削裂紋等，都有可能引發(fā)失效。而處理時，冷卻速率不夠、表現(xiàn)脫碳、淬火變形和開裂，也是引發(fā)失效地重要原因。

4、裝配使用不當

在裝配成機器或裝置地過程中，由于裝配不當、對中不好、過緊過過松都會使零件產(chǎn)生附近能力或振動，造成失效。使用維護不良，不按工藝規(guī)程操作，也會造成失效。

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