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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
# q8 O+ v) [8 l5 ]- `( ~6 D( K k8 _
1.1 失效和失效分析
$ l/ b& R1 h4 s7 D1 ~% J D5 w8 h5 W# z% @# d; l
产品丧失规定的功能称为失效。
: Z( x4 w6 |& {3 C U. V7 R) V- m
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。
/ b+ O$ x+ q) |$ D* x4 ?( G2 c" F/ ?
1.2 失效和事故! I7 L0 `6 K9 L% M$ S# `; }6 e
; Y& r$ o! ~$ o' c- ]% q) _4 S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。7 l1 C, r" F+ K4 J7 o
7 m/ n1 o3 F4 m2 o( K9 z1.3 失效和可靠
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8 e1 t. v7 S) |; S0 l. q( j; {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）。/ P Q" Y9 [6 {! f) B& {! V7 g0 O
# `5 M/ i; A2 i" ]! n6 j
1.4 失效件和废品
) l+ |5 p& A! r5 t9 |+ h8 H& M- B; q8 ] E% _2 k1 ~( o0 o
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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1.5 失效学
1 }9 b* {% @1 a( i/ P& j0 `; t/ ~4 }8 k7 z) {
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。
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+ Q; a/ b5 ~3 u9 y分类编辑
_# |% x ]) [* T- @7 e7 C" J$ A% X7 J7 j, p7 d/ k
2.1 按功能分类% E( {9 s3 X1 x% J
) s5 e/ f, G4 |3 C7 i8 M& {' K
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。 C8 P2 o3 c+ j! e* a* d
7 A+ G. W, n5 I+ C& L4 b* ?+ x9 y( f1 p2.2 按材料损伤机理分类 J# S" O2 @1 w
1 ~$ h' M0 L9 K( j: H$ t
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,
" x, L; v5 a- B' m2 X+ p+ J8 X l4 K- m7 e) e! K) \% ?
2.3 按机械失效的时间特征分类! Y7 W) {2 b' f; W, K
6 k8 @) z% O6 |; N" N" W# b& m* \ Y⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。
- R7 F& {+ V& ^" j( T4 y. N9 }
5 C- p: V# x' _& k$ K⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。
6 @0 `7 Y' Z9 b( z! b- q: k2 p; i/ K" }' \. p
2.4 按机械失效的后果分类4 k. D. D4 }5 V' h; ~, B
; \0 Y/ q! D, C# T5 |4 z+ @
⑴部分失效
! P: r* H- o- {$ }5 l( F& R+ L% Z( ~7 o7 D
⑵完全失效
5 d B* l7 L" w8 T" u( f4 V8 a& h( \/ A
⑶轻度失效% X" K5 J8 e9 F! [
6 x: g* o, ?7 z/ j7 {⑷危险性（严重）失效. z+ r, f# M0 u2 x
" m; t- y# h2 `( p, o1 W7 a⑸灾难性（致命）失效
& o+ S5 F8 g' `2 P* {) c$ Z' A5 Q8 N, W' R9 h0 t; M; p
失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：( N" o m4 U. x* j
/ r8 L" L3 W3 h, M, }* b⑴ 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。
" l; a8 H- R- z- p; D5 O0 c$ C, ?$ a9 v4 L
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。
& E" M' S0 q2 T! P2 d$ _2 l- [$ {( w, a5 d2 _; H
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。4 x, y9 \- r9 }5 z- I
; a/ u! |1 M2 `6 V U8 ^
⑷产品试用阶段的失效分析：对失效的试用品进行失效分析。( }; A+ O" }' g: j$ X% k
$ F; ?/ A8 Z' h9 A) e⑸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。% K4 m( [# [3 {4 {1 P2 X2 b
6 E" G/ b8 |$ k! `, i" U⑹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。0 I& q" J ^( g: m
' J* m- a2 I9 W2 z宝冶失效分析
" T: e; [; K: k$ g2 q4 M3 ]. m, k% F
宝冶失效分析( i3 t* o3 i9 E8 u& a5 ~: F
2 v6 h' W& w: ]4 |) _9 d意义编辑$ J Z8 y* x, L5 r. f( f
, f8 _! [+ s1 Q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。
8 a: c# A2 \, `) A }- G4 t% B# G* f8 E: y: s2 Y$ A% E
零件失效分析意义：
9 o: r' `9 p/ f, W( z6 x. g, X5 X; q& ?6 v
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。
1 f3 T# ^/ B1 @3 A4 B( C
* a- n" i: {6 e, x6 x) {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。( d4 N9 k4 p+ |( y7 t/ I9 r7 ~
/ }0 i3 J8 z3 F0 e9 f% `8 t
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。
; g3 S. k$ i3 I/ Z% B4 Q% {4 A, P
4 a' ?( U: C* G分析步骤编辑
, o/ t3 T6 m+ Y% G) ?8 R6 ~( m& a. Z2 J' U3 _8 X, D
一、事故调查
, \2 E3 t! x y9 r; f% w/ l" |2 c9 e( |6 m- j7 i& N w5 W
1.现场调查7 s% T$ e; }6 Z0 N' d/ _" b G
* E& o( |5 `* t% a, _( N4 l8 b2.失效件的收集
6 X2 P( g {( K8 ~ c2 O/ E* Z& X% a3 q0 w; g$ ]
3.走访当事人和目击者
; n2 E w. a: o C# R- V& D* Q& M& h3 Z2 W+ l7 X! r
二、资料搜集
: P# R5 }: a* F# { r, @1 ~4 x
3 F) ]" I. Q3 `1 G4 ~% P1.设计资料：机械设计资料，零件图
# c$ K' P1 M% |# R5 z
- m( u& e4 A- ^% E8 L2.材料资料：原材料检测记录& t- x) M( g% N1 u/ L( r
( Q* L7 @2 O6 j4 O' Y3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
( K/ L6 X& z) B3 {0 S" O4 O& P, _2 X0 \$ k% R7 [( G) t
4.使用资料：维修记录，使用记录等
2 M% K4 M/ G0 W0 a2 J( {" I
" Z6 D. g6 A3 `/ u! n9 Z3 a三、失效分析工作流程
8 t$ e+ o6 A& S+ X, x- Y+ f s
4 ~% n T$ s" V' v. _6 V% \1.失效机械的结构分析
! \0 K5 G4 Y! q' l+ K
8 [ T( ?5 ?) f- f% I* y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3 s8 C: `% C, l- L* y0 d: f
6 s; Y& T" \( v4 J2 \1 e8 z2.失效件的粗视分析
0 M7 f$ P6 p3 t3 B Q- r# \. {
" a+ Z$ e% {; L! C' t, h+ m% G用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。. {" u' y" O/ N8 Y5 c0 J
' H$ s E- Y y
3.失效件的微观分析
4 _' \9 r7 Q1 c3 n8 v
, i8 V3 D$ a: c* P1 D; F( U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。
) e% Q }! S6 e+ {; l4 Y5 x, H
$ T* E3 Y) v- f3 o0 I: J1 a, N2 U4.失效件材料的成分分析: _+ k: q: t0 L5 \6 J
' ]' k. ^8 w$ U
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。
% Q( ?7 q: k+ X+ i9 ~) W, @: U4 y' _0 x* A: C- R6 _
5.失效件材料的力学性能检测
, n7 d& {- y2 b2 E1 U4 C% D; g+ \. Z) X" {( ?0 ~4 c( \/ L
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 }8 c$ f E4 j8 L
% ^( A* ?$ m# [, A: W* G
6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力0 G" b5 ~# F0 N1 s/ }( h, Z+ @
9 D% E. X$ L& W8 W% ^2 |. w
用x光应力测定仪测定应力/ G* M( _6 Q. }, G7 d& z- Y
- U4 }' r+ o- e9 l% P" V' e: [
7.失效件材料的组成相分析
! ?1 V$ j f6 O! |/ T4 L6 V: c' v2 b8 b1 }' j
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。
* _$ f* ?0 p4 |7 ^8 [. W6 [3 x$ P, Q# D$ N4 h+ t5 N
8.模拟试验（必要时） `6 m. B* B7 Q2 ~5 L* {: y' a
7 R3 a8 i/ H7 v) |0 }5 C
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
6 V/ ^ K% ]8 e: e1 c$ F
6 [* S5 \; Z" x* ]: \四、分析结果提交
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1.提出失效性质、失效原因
+ Y9 n! D$ ?. O- O5 u, E6 c! \/ C) B' B: h$ d h; D
2.提出预防措施
7 J4 B( b, x# ]9 \* p: s
" S L. X/ l, V* v- j4 E3.提交失效分析报告
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发表于 2022-4-1 13:05
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