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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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基本概念编辑; l- z; T) [% ~/ ^' a
* b. c: S: C; u* J7 `1.1 失效和失效分析% N0 Y5 u G( l2 L: ~
- J% D, \# a' |0 Q2 H U- K% E产品丧失规定的功能称为失效。
2 k, b; m z: W" J( K8 F+ R0 `; h' t- e0 d5 k( e5 r: W
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。
0 v/ ?1 m) G* Y" U- r+ M: e( l7 k4 U! `; A* P
1.2 失效和事故
6 w: n% ]6 D/ V; L2 O! D: ^* M4 k
# f" W4 n8 b) J/ H9 f9 [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。" s4 l, W; c' ^3 W# }
F+ x5 w. V1 l8 ^& k
1.3 失效和可靠
& r( Q# V3 n# z* t& o" b# K7 C- H8 a3 P/ u- p. B) ]2 ^2 Y3 t
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）。
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1 V, \$ I) G) p+ Q1.4 失效件和废品
9 F! C. Z5 ~9 w4 ]+ ]
0 w2 O7 \- |* Q& {& s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。
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% ~8 j% _6 @% P! o1.5 失效学
; X4 U/ M! @: T( F8 W" g8 P( d7 L# }$ c# S+ v5 @2 J
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。; ?% u" ]- _3 r: A9 i% a3 |& g8 h
1 t2 c% E1 @5 q: e. P7 C7 z6 M
分类编辑2 }: n3 S( B6 `
+ K) K, {: h9 u; `* U2.1 按功能分类
( S6 ]' @2 p7 q' j6 c4 v, \+ x! Y+ H( I) h2 ]1 ?5 L4 z# w
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。8 y! _$ z- f n+ ?: r
0 y7 r* y2 F; B, @, [5 A+ L
2.2 按材料损伤机理分类
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3 U! @8 O$ `& e' _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,9 P* S. c K, @3 T8 |
% ]+ |9 B, |& d1 V8 l. V9 r4 E2.3 按机械失效的时间特征分类9 e a7 L5 u" \) T1 B* k" ]% @
) I6 P6 c+ Z4 k
⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
0 \7 Y1 J& q" }! o/ u4 ^6 ~) ]$ B9 d7 A" M
⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。( H6 N( c8 p9 ` }! a" e- n
" W7 @% w9 }7 e2.4 按机械失效的后果分类1 V$ j4 A. Z1 K T) m' E
) ~5 Q- J* w1 K1 B9 C% X% M6 V& J
⑴部分失效. Q1 M2 x+ A- d: g
$ w: W9 i6 j6 U2 W8 v+ I
⑵完全失效
$ \& o0 w B' D+ e2 C$ i0 Q- ^/ [# I% h1 h* ~; w( _
⑶轻度失效
; o7 X" O+ e5 f/ m5 J9 t
, [( _1 U! g% g! r4 N* ?⑷危险性（严重）失效
& U" u1 ~! ~: B1 }1 a: R; e, I( x1 q
⑸灾难性（致命）失效
+ q3 O& e; z6 z2 y* D
" I# b* o2 y# S# g/ b失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：( }2 \$ r6 C# k6 b( H3 y. r1 [
- n7 R0 V b6 N# M5 H% m& M t
⑴ 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。
1 n1 H' z/ z: h/ a* }; b: F$ S2 B* s" R4 g3 t) v2 k8 ~
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。
- K# H5 B9 k3 A/ L+ p. O2 F
8 ^. s/ N7 i6 I⑶新品研制阶段的失效分析：对失效的研制品进行失效分析。
6 Q. b: Z7 l5 j8 f+ C6 C$ B
' E) ?/ b2 O6 d7 m+ 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。
, s; t) A1 X9 c g
% I* x6 |2 g8 ?# s. k9 a C+ j/ b⑸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。( h$ e8 u; c- T, b" B v# M
& z; N5 C6 U, {% k O0 x⑹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。: s1 E0 }. K9 r0 s9 c
2 S5 j: G6 O! Q1 O2 T
宝冶失效分析+ _- A" T, |( F& Y/ g
" S2 V8 l3 ^: I+ q/ A6 T5 F宝冶失效分析
; K' o0 J$ L0 U# I, c+ B) K" C5 N) p+ x# |2 Z
意义编辑7 }- b. b8 i) K4 H$ N9 o
4 o% {. c( S6 x: n( P
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。3 N- p) |% l2 c' E
. i4 H; i: s6 R: \/ W2 N
零件失效分析意义：
) b& ~! ]6 [% K
. O: _- H8 e, r2 E. Q) u. g1.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 D ^, T; |7 c9 ?' o9 {0 j, m& {
+ D7 q1 N+ K* A% g0 J( F4 r, r$ m! B7 H
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。- J7 Z C' S, C6 D$ x
! R# o F9 C- u! @' I6 \
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。; x) r5 K9 l# O/ B. |6 c
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分析步骤编辑
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" A) K& B- o; l2 `一、事故调查! h' D9 {4 l0 A4 r
6 S+ E/ ]; P7 z' y0 z* a1.现场调查
" {) T$ O/ l# P6 z
* [& G) z" t+ |! @9 l2.失效件的收集
% z, U# c- C. E6 x* [$ Z+ M H. `5 g6 l9 Z+ }5 s- b
3.走访当事人和目击者+ Y& y5 d/ l1 m+ z) R+ N
& y8 q& k) `) ~: I
二、资料搜集7 Y$ H3 O" v) p! F6 `* u- g
) _9 N8 t& Y+ l3 p! _6 W6 \1.设计资料：机械设计资料，零件图; r) ?: l. _# H' \+ W
; t; w% l& s' {0 M* f) @2.材料资料：原材料检测记录
2 w4 _2 B F9 ]; r
$ v$ ^ X' N- {- l/ n3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
6 M' \) Y' m2 ]/ e; W/ _! r, E. D! r3 H# ]
4.使用资料：维修记录，使用记录等
* s5 ]! S) \, M2 F: {# \6 @7 n( J3 |( M7 l0 ^- } A
三、失效分析工作流程8 [9 L4 C# p) O0 i9 [- O
! k6 Z3 ~, E! l) G& M1.失效机械的结构分析
2 h# P& w2 d. L* M
# y- w( a$ r* ^, |$ d0 z, h$ p/ j/ O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
! o0 p2 F( N0 F5 k
/ |/ L: x! }4 |6 Z4 l( A. G+ ]( ^" h$ b2.失效件的粗视分析
- ?) X- m, a( P. ?8 p& V" O" V% C: C2 ~& ^
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。
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3.失效件的微观分析* r4 o9 c& g* @; S |/ c/ b
7 ?3 {4 T( F( F2 X6 }& x; |& ?1 E
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。5 I W& \% \1 w8 ?9 A1 a# u0 C" B
+ P0 v4 o; u7 u8 g5 x! l) W
4.失效件材料的成分分析* {, T+ \6 z# t- c" i7 O9 C
, y3 q j( ^- v( h$ q$ D& E1 y
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。
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5.失效件材料的力学性能检测: \; V8 x& ]1 E1 w5 k" b z- p
8 t0 a, R2 J4 v5 q$ 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。8 \: @9 S0 M# J0 r+ {1 d" e
. M" B+ @7 f4 D. ?5 _4 r6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力+ E2 g& M% ]- Z1 G
% e C$ z+ `, `用x光应力测定仪测定应力
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: s$ r( U/ o! c2 M5 @8 p7.失效件材料的组成相分析
& c) D% V; ~1 K# ^# z; V: y% n Y9 q8 V1 m
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。% ~; U9 L& N T) ]9 t- E: V
8 M+ c4 w. {1 K3 B5 A: q; l
8.模拟试验（必要时）
5 N9 Y, o+ J8 P; a$ D
5 W9 w1 P7 `: Y# b& j7 X在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
5 A$ I$ h/ E; c1 c" `: F" A1 C
) s( t4 t' t# z2 ? [" ?7 a: @四、分析结果提交$ b# e l% K7 q" p y- M
5 y1 L& t3 M5 K' A% h3 p% b. r6 p: b, _* q
1.提出失效性质、失效原因
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2 r! h8 B0 d. e) ^/ i+ T: t% l5 b2.提出预防措施! [* U& B7 {, L. t% v+ O1 \
* [$ Y& t @# s0 d. l3.提交失效分析报告! k* R6 m, ~/ L9 S" t( y. T
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发表于 2022-3-16 11:15
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