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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。
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8 O4 w' T/ z( L1 N. r基本概念编辑
8 |3 L8 r6 Q* S2 r: F, H% g
" @" r( {. p1 k \! m0 Q0 }1.1 失效和失效分析# @8 Z2 t" f( J/ ~, U4 Y
/ j- f. I' o7 K) r
产品丧失规定的功能称为失效。: x# {5 W" C1 R
0 D3 A% w6 k- ^' k- i判断失效的模式，查找失效原因和机理，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动称为失效分析。
- J! A! t6 H1 Z8 F
& l8 A- v* W" P: h1.2 失效和事故
! D- b1 a& M3 \3 j! e q: o% ~' Q' J: q' W$ a: [
失效与事故是紧密相关的两个范畴，事故强调的是后果，即造成的损失和危害，而失效强调的是机械产品本身的功能状态。失效和事故常常有一定的因果关系，但两者没有必然的联系。
, @! z6 J4 Y4 O
/ p |+ p. l5 P1.3 失效和可靠 X- _2 G; }4 U
# O: x2 E6 j+ a& `9 R2 `) A6 |3 G失效是可靠的反义词。机电产品的可靠度R(t）是指时间t内还能满足规定功能产品的比率，即n(t)/n(0),n(t）为时间t内满足规定功能产品的数量，n(0）为产品试验总数量。累积失效概率F(t）就是时间t内的不可靠度，即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0）。
! E; t1 C. Y, b( m! u/ [! ]; s
1.4 失效件和废品
2 h) c9 H# {8 x; A4 Z* m$ e" Y
. L( R/ a% E3 y; h失效件是指进入商品流通领域后发生故障的零件，而废品则是指进入商品流通领域前发生质量问题的零件。废品分析采用的方法常与失效分析方法一致。 V$ n) d+ J( {# n
* g" d! i1 N, R H: K
1.5 失效学- |' g9 L, M$ [$ k2 _# [1 G
' X4 Z' P' i V# M+ q8 G
研究机电产品失效的诊断、预测和预防理论、技术和方法的交叉综合的分支学科。失效学与相关学科的边界还不够明确，它是一个发展中的新兴学科。, l5 |+ w* K2 b1 I8 q2 Z# w: r
3 l: j- Y" j& c8 |9 s1 Y# @: x
分类编辑
% c$ @2 }2 Q/ Q: d( t7 `1 ]; Q1 }9 c2 N% E9 k+ G+ g
2.1 按功能分类
7 q) d+ m$ y& }% b& X5 z$ J5 |1 K! [- l$ p
由失效的定义可知，失效的判据是看规定的功能是否丧失。因此，失效的分类可以按功能进行分类。例如，按不同材料的规定功能可以用各种材料缺陷（包括成分、性能、组织、表面完整性、品种、规格等方面）来划分材料失效的类型。对机械产品可按照其相应规定功能来分类。
; ? z* d0 O2 X* N( r* F5 v( x- a4 a) r7 f$ P
2.2 按材料损伤机理分类
1 k3 p _0 S% K0 L/ ?; t* x D' \8 s8 X
根据机械失效过程中材料发生变化的物理、化学的本质机理不同和过程特征差异,: j- A0 _3 \: O
3 l9 }( A( }% g+ }2.3 按机械失效的时间特征分类7 [/ b6 e1 J& H1 ^
! F$ D( t1 |* y) r+ k
⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
2 [( C- k# z4 \1 p S1 s2 I& w: ~" ^+ o
⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。
* B# O) F* B( D( y9 R+ a$ ]
% y) R) o; |) u/ @( A2.4 按机械失效的后果分类
7 R& \7 z9 s* G9 ~* E( J1 m+ Q9 e) ^$ j& p$ r3 q
⑴部分失效+ q# `: q6 \6 y8 b2 X; g
5 k$ _0 j# i ]& X. a4 n( M, [⑵完全失效
- w& ?$ v$ p. l& s; v+ n
; _& n) z. h9 m⑶轻度失效
) ?$ M) N# b/ g/ X) z i
2 K1 o: {4 {7 K* @. }' i* t⑷危险性（严重）失效. f4 O0 _$ ^/ [+ s8 v
3 X% i. ^$ [0 W; ^: ^⑸灾难性（致命）失效3 _2 S# K% K8 ^7 g1 p
( b. ~4 b% F+ F6 i6 s7 X失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：5 k- L* } K$ _1 |1 v
' f$ S! D' v- J( V⑴ 狭义的失效分析：主要目的在于找出引起产品失效的直接原因。6 t' h: ^8 ^4 x$ c( Z
2 m( \7 [" A. U+ r$ C, B z5 S
⑵广义的失效分析：不仅要找出引起产品失效的直接原因，而且要找出技术管理方面的薄弱环节。3 K* T b) h) v; Q3 e h# I y
# k1 B8 F% _" m2 e! n
⑶新品研制阶段的失效分析：对失效的研制品进行失效分析。8 L3 k8 `4 H7 g3 @# v- s0 f
/ t4 g% X% y y⑷产品试用阶段的失效分析：对失效的试用品进行失效分析。
8 I+ Y' q9 N. X- s& O `6 f+ v7 v* Y* p, m
⑸定型产品使用阶段的失效分析：对失效的定型产品进行失效分析。
# U s! Q1 B- ]) p8 v% w M4 F6 f, V5 W6 ~* A0 y1 }9 o1 u
⑹修理品使用阶段的失效分析：对失效的修理品进行失效分析。
# B8 T3 S" r7 }, D/ w) ?" J
: }, y6 ?9 d9 h宝冶失效分析) q) E: `, G: Q5 q# w/ p/ q
+ V* @6 U( Q5 U3 Z
宝冶失效分析* {# q8 v: P; z3 Z/ B
: d' `5 a9 u6 X6 V
意义编辑+ F- `$ _: X4 N' O9 G& d' m
: B G m! Q, H; z, A; i# G
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。
% g3 X# K1 T$ W W2 T @" r) Y: d! K) R7 M/ o1 r
零件失效分析意义：/ @" y! H( h) O2 R
7 K6 L9 \5 f2 T( W( t9 W1.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。
4 S; V' F3 k. g6 |& |. M d/ B7 X5 W1 N9 @
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。+ Q y S; G% @4 s
2 C0 X: x( s6 A, ]. c9 u3.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。' e: g( M6 e5 q! s8 @* O
; I8 ^. H! [9 B% Y2 @( N1 W, m
分析步骤编辑
, V! W& q1 N0 a( }* l: f( f
( d- [5 j+ Y& t6 Q$ q! D2 W+ }1 Y- }一、事故调查% H6 `! P+ C: ]9 H. n
8 }) t3 F( h& n: H! e
1.现场调查
, z3 Z: Y1 j& K8 z* d% r6 r8 q! r+ ~& H3 l7 y3 t0 V J, L5 n
2.失效件的收集
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3.走访当事人和目击者
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二、资料搜集" Z" F7 m) X$ G% [
5 b2 n! N; w1 N5 a ?8 q- k
1.设计资料：机械设计资料，零件图; O0 D8 M% C) c
: ^, M6 d; J3 K5 \9 t8 I' G# d* x) ~2.材料资料：原材料检测记录
& S |) y: c* W& k& }3 d' |2 P' @2 E; ~- S5 y- F6 Q* A$ g' M
3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图" X3 a) ]3 q$ K! k
$ Z; Q; L, X+ P
4.使用资料：维修记录，使用记录等
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# A' r9 Z! f5 x/ z7 c) M+ c" e三、失效分析工作流程 {' w4 ^* r- H. r1 `
+ ]# j$ s, O( e: B6 K; `, W1.失效机械的结构分析. x- |: ^6 A+ i1 ] e
1 n/ h7 T2 c n$ x8 Q6 m8 {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
0 S* X8 V) F; D3 X1 ^1 t5 R) U5 ]# S( |6 T. [
2.失效件的粗视分析
. q1 q; z S1 l: i( P3 h: `# o6 x( k9 Z6 A+ G* C. w# v
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。
# f* v1 K7 M6 f( x: y( |) s+ [6 X7 p/ L
|# x& }- }: c3.失效件的微观分析
0 a9 o3 _# q! G( F- B* R+ }* T- [5 u; r7 O
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。. Q' T! o$ ^9 {# b' A
) T8 [1 R9 k, |, Q
4.失效件材料的成分分析, [4 u; }9 ^# p X! V
3 w% E( X: S0 N5 s. A5 i, E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。+ @) Z. U! X2 b' s# h8 z6 s; u
: R% V3 F5 z% M5 h
5.失效件材料的力学性能检测+ x" M1 g L$ }5 h
8 {' e$ h; P7 `5 _1 r4 H' N
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。
* |2 @* B, o3 ^8 W3 v! s
0 C6 [; o) l, d" ]7 i( C6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力
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x# @' _5 B; ~4 \ P: i% t用x光应力测定仪测定应力
# T* c0 ~) b5 C+ ]$ M' B. Q
6 A0 N' R* D, q& L9 R! ?7.失效件材料的组成相分析 ]8 \5 g" H' y+ C( }
2 W3 K, K5 ]) D$ e5 d1 q9 ?: u
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。+ x) K0 Z9 B/ `6 E
# f L7 p# L! w9 |8.模拟试验（必要时）) u; z) @ f0 k) I
' J5 k0 u/ h$ s U( y在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
7 G- \; x+ A( a" ]+ V% p6 {9 ~: n# D& w. P1 D
四、分析结果提交
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1.提出失效性质、失效原因% t/ i, s- l: K- i
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2.提出预防措施
8 P& U) u0 T& _; E$ f* j: p1 H* I" s6 }6 g" ?- o0 O
3.提交失效分析报告% s4 W' b2 f" ~. v% p# `$ f5 A
4 r a) H- {* p/ W3 T, t
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发表于 2022-3-16 11:15
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