失效分析是指根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出是小的機(jī)理的分析過程。失效分析在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復(fù)等方面有很強(qiáng)的實(shí)際意義。

      失效機(jī)制是導(dǎo)致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過程。此過程的誘發(fā)因素有內(nèi)部的和外部的。在研究失效機(jī)制時(shí)，通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手，進(jìn)而再研究較隱蔽的內(nèi)在因素。

      金屬材料的失效形式及失效原因密切相關(guān)，失效形式是材料失效過程的表觀特征，可以通過適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行觀察。而失效原因是導(dǎo)致構(gòu)件失效的物理化學(xué)機(jī)制，需要通過失效過程調(diào)查研究及對失效件的宏觀、微觀分析來診斷和論證。

金屬失效分析類型：

1.彈性變形失效：當(dāng)應(yīng)力或溫度引起材料可恢復(fù)的彈性變形大到足以影響裝備正常發(fā)揮預(yù)定的功能時(shí)，就出現(xiàn)彈性變形失效。

2.塑性變形失效：當(dāng)受載荷的材料產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形大到足以影響裝備正常發(fā)揮預(yù)定的功能時(shí)，就出現(xiàn)塑性變形失效。

3.韌性斷裂失效：材料在斷裂之前沒有發(fā)生或很少發(fā)生宏觀可見的塑性變形的斷裂稱為脆性斷裂失效。

4.疲勞斷裂失效：材料在交變載荷作用下，經(jīng)過一定的周期后所發(fā)生的斷裂稱為疲勞斷裂失效。

5.腐蝕失效：腐蝕是材料表面與服役環(huán)境發(fā)生的物理或化學(xué)的反應(yīng)，使材料發(fā)生損壞或變質(zhì)的現(xiàn)象，材料發(fā)生的腐蝕使其不能發(fā)揮正常的功能則稱為腐蝕失效。腐蝕有多重形式，有均勻遍及材料表面的均勻腐蝕和只在局部地方出現(xiàn)的局部腐蝕，局部腐蝕又分為點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、腐蝕疲勞等。

6.磨損失效：當(dāng)材料表面相互接觸或材料表面與流體接觸并作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于物理和化學(xué)的作用，材料表面的形狀、尺寸或質(zhì)量發(fā)生變化的過程，稱為磨損。由磨損而導(dǎo)致構(gòu)件功能喪失，稱為磨損失效。磨損有多種形式，其中常見粘著磨損、磨料磨損、沖擊磨損、微動(dòng)磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損等。

失效分析步驟：

事故調(diào)查

1.失效過程調(diào)查

2.失效件的收集

3.走訪當(dāng)事人和目擊者

資料搜集

1.設(shè)計(jì)資料：機(jī)械設(shè)計(jì)資料，零件圖

2.材料資料：原材料檢測記錄

3.工藝資料：加工工藝流程卡、裝配圖

4.使用資料：維修記錄，使用記錄等

失效分析工作流程

1.失效機(jī)械的結(jié)構(gòu)分析

失效件與相關(guān)件的相互關(guān)系，載荷形式、受力方向的初步確定

2.失效件的粗視分析

用眼睛或者放大鏡觀察失效零件，粗略判斷失效類型（性質(zhì)）。

3.失效件的微觀分析

用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌，分析失效類型（性質(zhì)）和原因。

4.失效件材料的成分分析

用光譜儀、能譜儀等現(xiàn)代分析儀器，測定失效件材料的化學(xué)成分。

5.失效件材料的力學(xué)性能檢測

用拉伸試驗(yàn)機(jī)、彎曲試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)、硬度試驗(yàn)機(jī)等測定材料的抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊韌度、硬度等力學(xué)性能。

6.應(yīng)力測試、測定：用x光應(yīng)力測定儀測定應(yīng)力

用x光應(yīng)力測定儀測定應(yīng)力

7.失效件材料的組成相分析

金屬失效分析

用x光結(jié)構(gòu)分析儀分析失效件材料的組成相。

8.模擬試驗(yàn)（必要時(shí)）

在同樣工況下進(jìn)行試驗(yàn)，或者在模擬工況下進(jìn)行試驗(yàn)。

分析結(jié)果提交

1.提出失效性質(zhì)、失效原因

2.提出預(yù)防措施（建議）

3.提交失效分析報(bào)告