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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。
3 l0 Y! S9 w1 F0 w$ q& p8 t
/ C* s& \' o) ]基本概念编辑
& T9 F' J3 e& v; b* F6 J$ B
/ d3 L# d8 Z; d- F1.1 失效和失效分析) g' a; [7 H( @4 m3 K5 S
" e: T0 \' v7 `! K, r! k产品丧失规定的功能称为失效。: q1 Z+ f2 {* j8 G
$ F( E% [2 |; l% O x( d9 d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 r4 }, _. e' R2 _- u( n
% g: O6 E9 A+ Z b1 L( G9 P
1.2 失效和事故! i( l" A; L2 `, [4 R( ?( S5 X
* [6 x* b7 s$ v( H( Q7 \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。
, C/ ?, J7 y8 V
# r* t8 E* H( Z) r% U2 r, i1.3 失效和可靠: M% g0 l' f' s) R
( l& G4 x2 P3 c+ X# h
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）。) @. n5 i) O0 {4 l& G+ b
/ m* y) _( c* S, \& K8 D& c# x
1.4 失效件和废品- [# t P' E' ]; x3 L, |
' [8 i, ^. Q: i7 a$ p4 j& k3 u, U j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。
' V2 t6 [2 ^8 H3 W& N& M+ I6 A! s5 b: w& j( X, K+ }& C
1.5 失效学: x5 W+ u2 S4 h1 T7 p
/ u W6 O5 I+ @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。
0 u9 i L/ B0 e* Z, `4 Z% ]3 ^
$ o2 e/ M: M" |2 E% r6 g分类编辑; W9 q' l" x1 o e
$ u" Y/ `! w- D6 b; q2.1 按功能分类3 {& c5 i: l* Q S) V) v3 |
/ K: z9 Z) c( h$ K9 L
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。
# I8 p% n4 H; f% [2 Y" A. H* [5 g
. M/ I% z4 A$ K6 Y, F% K2.2 按材料损伤机理分类5 l. }$ s! h U6 T I) l5 c
; n) W2 u$ x* J
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,
$ \. v: G1 p: b; s" w, p( h1 P* V0 p& a9 e: e2 q- p
2.3 按机械失效的时间特征分类
+ n! H3 d. N+ E& e/ z' Z; }7 h |, s/ k* b' b2 ~& x* M
⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。% m1 D/ K; w# Y8 Z# E
8 W. e* s* R( u2 y2 T9 [* k
⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。4 ~4 E9 ?" w* p* O. s
+ ^' H5 g5 E' ^$ K
2.4 按机械失效的后果分类
9 B4 u% E' s& I d
- \8 u8 _+ S; f7 z0 _5 b P6 m⑴部分失效8 Z8 l5 ~' ?8 R" g, V, o% {
! a5 l, R3 g4 H1 j. R; b" {, ~1 k {
⑵完全失效
/ e! C8 O3 ^+ P& H2 z; m
0 X# M& z- V5 i4 L2 M3 Y⑶轻度失效9 N- G$ `$ I9 E9 Y
! @( b5 x2 c* j; _1 h, _( T⑷危险性（严重）失效
/ k q5 ]- B# o9 b. `2 ?& R% L1 y/ B! k) ?8 C2 ]. j
⑸灾难性（致命）失效
/ G* b2 ~ s% X6 P
( A* m: k: a- O( H8 f- S失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：
% P; y9 V: l) ?1 T- B: @
" B9 \( G$ M% ]2 s⑴ 狭义的失效分析：主要目的在于找出引起产品失效的直接原因。2 X* Z% R+ U y3 U' _
3 C/ ?' k5 _4 c# J; n' x3 ^⑵广义的失效分析：不仅要找出引起产品失效的直接原因，而且要找出技术管理方面的薄弱环节。1 s8 A7 J' L$ a( x- N, t! {. f* @
: b6 i3 F2 |" h, f⑶新品研制阶段的失效分析：对失效的研制品进行失效分析。$ `( e, m/ C, \9 i$ v; G }; c4 ~4 I
5 U, R8 P8 F* F( }7 h7 t⑷产品试用阶段的失效分析：对失效的试用品进行失效分析。) t: \' ?0 z; ]& [# t/ f) L7 Z
# N- o* J6 h! t l' |0 g
⑸定型产品使用阶段的失效分析：对失效的定型产品进行失效分析。
8 T# P3 _3 @8 [) _; y9 Y% S
' ~& c, I$ a7 u. `. ~1 y: q3 a⑹修理品使用阶段的失效分析：对失效的修理品进行失效分析。3 K$ F, O' o- Y1 ]% U# F/ W& `
5 j) t+ g6 r3 o# b# [; o
宝冶失效分析
, j7 b! T. p; B( K; G7 j2 f
1 _" Q" l0 @( _0 J, y- g. f% v宝冶失效分析
8 l1 J8 ^! ~1 @. ]- x- E( r- g, W8 f0 l5 s8 L
意义编辑5 V0 u; a+ B `2 L; O
- v/ P+ n% p" f5 @6 e1 R1 Y# s! G产品质量是企业的生命线。提高产品质量、延长零部件的使用寿命，是企业的立足之本。( q- i7 S2 q4 Y8 D2 ?/ }9 ~( \
# N9 ^8 L5 |/ U7 I2 R零件失效分析意义：
7 g( P' ?' ?( ?) |+ ^5 H( r) w, F% u/ O. @( [# s4 |) g
1.减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生，保障产品质量，提高产品竞争力。4 Y ]; A1 f. Y* D
Q! [' c( ?. [+ T5 ~2.分析机械零件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。
( i/ X2 p( F4 Z0 s& H* `5 _9 [
, Q) ^" i4 H# E `3.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益。
" h* v0 B* R$ v R5 s: u% l3 E" [, s% k
分析步骤编辑; Q' O0 }. t _1 z( j. B8 A3 a8 t4 O! b
% q" p, _* W9 x+ |+ o一、事故调查& v w, L. N+ Z1 h
2 v7 ~3 p2 m5 d8 `
1.现场调查- G- [8 c; D( Q) N7 Y# j3 a
; n6 l P3 z. N9 I0 P. E5 a7 j5 @2.失效件的收集! k. ^$ T7 x" H+ E8 I% w
6 x. G2 {9 j1 h; N# F0 x( s9 t; f0 p3.走访当事人和目击者) X& k; S9 \+ q1 O; y, z
4 x! d4 O! }2 X) o H& p
二、资料搜集
. Y) I/ p2 O2 l$ C& w# P6 k8 b6 P1 W- e) p( }+ f
1.设计资料：机械设计资料，零件图- ~5 L5 Y* e; d' ?9 z
2 a7 h8 b8 \4 u7 o( E2.材料资料：原材料检测记录
0 H+ e/ z+ j* }* K m b* J( g
! K. m7 _" A8 S% D4 `) B0 ~, E3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
4 }2 Z J8 @/ i$ e) V6 O
4 J+ E# y; X4 x' I& k6 l" E4.使用资料：维修记录，使用记录等$ d5 |4 \) U2 [( |/ ^
$ F# P) ]$ Q, O* `8 r6 V! B三、失效分析工作流程
5 Q+ H, V* G) a& t7 l% F! m, q+ t6 a& s y! S
1.失效机械的结构分析
8 \" u2 J$ E7 l& }
, y% L/ R3 }9 e e1 p4 z7 }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
8 f7 t' T, v7 \! t+ n
' |, `% J5 x. v- J2.失效件的粗视分析
/ u2 K2 B" @" G+ Q$ @: r, \& l! {1 W7 `& ?8 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）。
& N5 v' L$ B% z/ F8 X
. p2 A. i/ p' S' W" j3.失效件的微观分析3 V0 P4 ?. C, u
; I. d$ _+ k8 d0 x) z, W; l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。
# k) X0 E: s! i0 d5 b" [. B+ X. W0 W3 [6 y% ^
4.失效件材料的成分分析: g: a" f/ _, B/ z6 U2 f
7 S- k! @+ _* l7 m+ o' 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。& W; H" J' }3 a, \% g
' L2 T7 P2 N* K5 [' p N7 [: H! X5.失效件材料的力学性能检测8 \) X& Z O! d, ?% {0 G
( y1 o: |! p3 G6 u% E
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。
3 s: j5 \/ b4 [+ X# ?3 R, w0 w
& {3 W5 V& M/ \/ |& v/ j6 V6 L, W6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力
0 Y, u% e7 B% |8 z2 z- M( ]; ~1 w6 c3 ~9 I/ O7 B
用x光应力测定仪测定应力
* A& K2 d2 H/ b' w" D4 N+ J
0 K6 u! T4 T, t0 U% M7.失效件材料的组成相分析$ ~0 v% M7 _: I+ O# n. e
. z0 n9 e+ Z# O用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。6 h0 h$ h6 A* U( ^$ a/ S
/ M: K( @- V6 P0 a3 E" B8.模拟试验（必要时）, w$ v- O- ]5 R/ c, }
' t7 N0 x+ x) a! i
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。+ P7 ~& j0 x+ k) u' ~ A# y
1 l& L- g* E" A
四、分析结果提交
P8 t3 X/ A( V8 L5 C
5 ~% v; v h, `- {/ F4 |$ S9 L1.提出失效性质、失效原因
; _# l& h; w; P2 M
( T& T* ?+ ]* P6 s: F$ J* Z& D2.提出预防措施; H% c( v: P* T# N
( M4 B4 _2 M) S1 u( C7 y' i
3.提交失效分析报告
5 a3 Q, C; \; F3 |) A v* \3 Z1 y' t" V r: ` k: q( Z
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发表于 2022-3-16 11:15
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