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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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) I( ~7 ^& E6 a4 n2 W基本概念编辑) Z7 @6 x$ z/ I7 |
?* ^. a6 F3 v1.1 失效和失效分析) b7 O O5 P/ w3 ^+ c) Y# S
- n, t) D$ f- Q& e) V4 o8 Y- k
产品丧失规定的功能称为失效。
, D0 x w' _7 p6 M& \
& ]$ B4 ^) C5 H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。! L6 U) c: | A# x# P4 h6 {) P+ W
' }' v5 k0 M" X! d
1.2 失效和事故
8 u6 f. O& ]6 _
: n/ l+ b7 e# ^5 ~# O/ d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。+ I7 M- k3 h0 g: s& B5 g" v" p- o
+ ]9 K' W+ e6 E5 R5 {% O1.3 失效和可靠9 R. k: h7 i- ~$ s( b$ ~
2 B9 G+ g8 d" {7 ^8 P8 {$ K$ v5 m
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" v5 Z7 V) c' r- N
z: Y: u1 p' P# g" T1.4 失效件和废品9 y. N- v/ L* B: Y) K8 ~' b
& Z) w5 a+ e: M& e ]
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。
, I# I& S+ H; @/ }
6 z% B$ ?( _! F+ u9 h0 ?1.5 失效学& }) K$ b. F$ s
3 k6 M' Z+ Q& m% S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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分类编辑
# l* H' U. s2 u' H( K: h. a' u$ g6 m) j. s+ R
2.1 按功能分类
+ y T8 N [. s/ h+ a) {' l( n) K2 f. d6 \6 U
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。$ x0 ` O" r2 h, C; S
+ Z4 G: ?+ i6 J/ f- {: _) B2.2 按材料损伤机理分类
+ U' }$ _3 |8 V, G- H3 d7 I# d" s
" g& F0 K7 Y3 o4 n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 t; X+ [6 f! F6 z* t
' i5 Y5 D6 S. Y8 @9 Q* ]2.3 按机械失效的时间特征分类3 @9 c4 n9 Z; O" A \
, w9 [4 Z6 F7 ~+ _5 O
⑴早期失效 可分为偶然早期失效和耗损期失效。: T" w1 U9 @ N7 \
& N! Q& e# g: _$ M⑵突发失效 可分为渐进（渐变）失效和间歇失效。( [8 g' X4 L3 E! A: `+ |% O3 \
6 R/ r6 ^% T1 x/ A
2.4 按机械失效的后果分类* b% n3 ~' G2 a5 ?' C# r. v
- X2 p. I: G6 Q0 t# N, c( \* N⑴部分失效
8 `' \% g \2 b! I6 g3 s. z! @3 c. b) H+ B1 i/ \
⑵完全失效/ r3 J! [+ s! [, z
. T4 F; [" W: {6 `! v# F⑶轻度失效
0 B4 B2 X7 ^: L0 s; D+ }
2 y9 p( Q+ t% w% `4 r5 t⑷危险性（严重）失效
2 x; D8 u! e$ e, V$ P7 s* t$ k) f3 n0 C! k2 J! ]
⑸灾难性（致命）失效+ Q% ~6 p- D# H, {# ` J) A
# E4 A; @. R6 {) f/ M9 ^失效分析的分类一般按分析的目的不同可分为：
- w" R/ O! g& k0 L
( `, t C5 _+ M6 {5 s( D/ [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。9 o) a! K3 v4 q j8 O$ M
; ]: @0 u+ `0 k F: T2 X⑵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。
s! F+ P8 k; f
# F6 E& X) R' n3 E2 q8 ~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。
- U. \3 q! ^" \1 Y2 P9 O5 s3 {- H2 P- Y' K9 f5 ?- W( I
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。
7 `! |6 T8 |! J; g$ R2 Q1 B6 A* B2 L/ v& [: K
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。
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3 X$ A. p4 k0 j% f. C+ }; ?/ n5 I5 L⑹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。2 q6 H( I! V3 l' P% p
; m$ f) }( D7 [/ m
宝冶失效分析
3 n7 ~5 q/ P- ?2 i- w7 n
* x' `$ D6 b j4 ~, C6 c0 [2 p宝冶失效分析
$ R& g: }+ a+ G$ E6 \
R# A2 ^3 y+ V; l9 G意义编辑' [) z3 A$ Y! l3 R, Z- ~
+ V! w* k/ p* P& j2 G/ B
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。
$ E* c5 d6 o& ?
/ [8 w& A* f* L2 P, x! U. y零件失效分析意义：) ~6 z2 _( h+ W& h
/ R( _8 m2 t9 q. N5 w4 H/ i1.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。
/ o, c2 D) r- Z# B7 k: s; l
2 s; W1 B$ _7 |/ E% i2.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。
0 B+ n. A5 v" Y2 }; [5 g* T/ G1 s% u5 e" a# M' W2 h) D
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。
7 w# V1 V1 n# e$ k' y- j. H
6 S5 m7 a: d4 w" d' Z分析步骤编辑: Y' y2 C+ H! P9 v; o( c3 v
( ]1 u/ j F8 \ @
一、事故调查 t7 b; A1 L8 p" S/ B7 b% B) X8 n
% R; v$ O/ a, n7 {+ J1 T5 y0 `
1.现场调查
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2.失效件的收集
: w0 d @ m! `6 E, r7 O( s
5 ~( |/ Y7 c a6 S$ O' r3.走访当事人和目击者
- B& Z: D A3 Y% `. t6 X" `* D/ s( u0 @: x7 s9 z/ [& x1 n; S; `4 z
二、资料搜集
m, d* E& }% ]/ \" g. t4 n, @; x7 q, p8 g) U: h$ i) ^
1.设计资料：机械设计资料，零件图) t2 _3 z- O" ~& v2 x0 r( q
0 ^! F5 q6 s* M! ~: l+ i' g" m
2.材料资料：原材料检测记录6 B' K: l. t0 U9 d; _: n. r+ p2 Q
) z3 M% X% J2 J6 ^# X! {& }3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图9 l& O2 A, X5 z
' G1 w/ Y, B5 F2 K6 i- c4.使用资料：维修记录，使用记录等
& ]" z) r4 N$ F* F; {) J3 g
! E1 c! J- t' ^$ b# K三、失效分析工作流程
' \3 J3 W2 Y9 m# |# k' f: N H- s! e& e8 c' F
1.失效机械的结构分析
0 i) P f8 |* }: r) }0 p0 u7 |+ N* }: e) B1 s+ r
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
) b2 P* I% i- K. [. I+ j3 G0 Z
% \! ?9 ^: ]5 _4 A3 h/ F- n$ ]2.失效件的粗视分析% \* l3 p9 S" Q, {0 ^& J
; ~" Q6 P) [9 [2 ^
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。
7 i% o- c) R8 w, u- Y$ m$ n
8 V; m% L* ]' k" a: y3.失效件的微观分析
! h9 D$ y) J+ ? o5 r( p, r
% \# ?( ^. S. J' C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。; g% m* D* c; {) e. \% f7 b* {
9 L" {4 c) A3 h0 l' X1 {6 X4.失效件材料的成分分析
6 ~5 X. y: v7 u* S5 D" Q& _3 [# B5 A7 N5 J: [' M W3 c
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。
0 o% a" q: Z- y. M
2 n; v* A& o0 K4 X% Z* @5.失效件材料的力学性能检测
/ j4 Z5 H4 `0 b1 `" R \+ u! n! Z" J# s* \
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。
& F6 ~. D, O1 ^) [: F1 j/ Q" m: L/ Q7 V
6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力3 r8 V0 w0 W2 C6 R( {
- B& p1 m+ G6 J* c/ I. ~用x光应力测定仪测定应力: ^, `) t# {9 Y1 `# O% N; [5 E
0 n( G" _( m/ _* U1 X; j H
7.失效件材料的组成相分析) D2 Q8 U, f; s! t
' p, M) Y) w! _+ i# T1 Q) z. W用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相。
/ G8 @( Z1 S K9 C$ }2 u; {. E# V' ]2 v! F
8.模拟试验（必要时）% b9 v: W( p" F* `: r
2 [; _, b' s; q3 `
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
. J$ V5 q; Q/ z, z) ?# f) n5 @$ l# B2 {6 n
四、分析结果提交+ v* w1 Z2 B* `, `' \; ]2 g
' R, ~. Z. u# D" Q1.提出失效性质、失效原因
1 e1 f) E6 _9 i. w: E% k- ]8 V1 M; i' _9 r8 |; m( D* V7 N; _
2.提出预防措施& z- L* A. k! w! w
7 y4 x5 }( q* c' l# k3.提交失效分析报告
8 H* F g$ w0 Z0 m( l0 g
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发表于 2022-4-1 13:05
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