失效分析檢測標準與概念

　　失效分析是一門(mén)新興發(fā)展中的學(xué)科，近年開(kāi)始從軍工到普通企業(yè)普及。在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開(kāi)發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實(shí)際意義，是根據失效模式和現象，通過(guò)分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動(dòng)。方法分為有損分析，無(wú)損分析，物理分析，化學(xué)分析等。失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過(guò)程。此過(guò)程的誘發(fā)因素有內部的和外部的。在研究失效機制時(shí)，通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現形式入手，進(jìn)而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規律時(shí)，常用數理統計方法，構成表示失效機制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖，以找出必須首先解決的主要失效機制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統的構成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統-單機-部件(組件)-零件(元件)-材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現象。越是低層次的失效現象，就越是本質(zhì)的失效原因。

失效分析原理：

        失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學(xué)過(guò)程。此過(guò)程的誘發(fā)因素有內部的和外部的。在研究失效機制時(shí)，通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現形式入手，進(jìn)而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規律時(shí)，常用數理統計方法，構成表示失效機制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經(jīng)濟損失之間關(guān)系的排列圖或帕雷托圖，以找出必須首先解決的主要失效機制、方位和部位。任一產(chǎn)品或系統的構成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統－單機－部件（組件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現象。越是低層次的失效現象，就越是本質(zhì)的失效原因。

失效分析基本概念：

1 失效和失效分析

產(chǎn)品喪失規定的功能稱(chēng)為失效。
判斷失效的模式，查找失效原因和機理，提出預防再失效的對策的技術(shù)活動(dòng)和管理活動(dòng)稱(chēng)為失效分析。

2 失效和事故

失效與事故是緊密相關(guān)的兩個(gè)范疇，事故強調的是后果，即造成的損失和危害，而失效強調的是機械產(chǎn)品本身的功能狀態(tài)。失效和事故常常有一定的因果關(guān)系，但兩者沒(méi)有必然的聯(lián)系。

3 失效和可靠

失效是可靠的反義詞。機電產(chǎn)品的可靠度R(t）是指時(shí)間t內還能滿(mǎn)足規定功能產(chǎn)品的比率，即n(t)/n(0),n(t）為時(shí)間t內滿(mǎn)足規定功能產(chǎn)品的數量，n(0）為產(chǎn)品試驗總數量。累積失效概率F(t）就是時(shí)間t內的不可靠度，即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0）。

4 失效件和廢品

失效件是指進(jìn)入商品流通領(lǐng)域后發(fā)生故障的零件，而廢品則是指進(jìn)入商品流通領(lǐng)域前發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的零件。廢品分析采用的方法常與失效分析方法一致。

5 失效學(xué)

研究機電產(chǎn)品失效的診斷、預測和預防理論、技術(shù)和方法的交叉綜合的分支學(xué)科。失效學(xué)與相關(guān)學(xué)科的邊界還不夠明確，它是一個(gè)發(fā)展中的新興學(xué)科。
 

失效分析分類(lèi)：

1 按功能分類(lèi)

由失效的定義可知，失效的判據是看規定的功能是否喪失。因此，失效的分類(lèi)可以按功能進(jìn)行分類(lèi)。例如，按不同材料的規定功能可以用各種材料缺陷（包括成分、性能、組織、表面完整性、品種、規格等方面）來(lái)劃分材料失效的類(lèi)型。對機械產(chǎn)品可按照其相應規定功能來(lái)分類(lèi)。

2 按材料損傷機理分類(lèi)

根據機械失效過(guò)程中材料發(fā)生變化的物理、化學(xué)的本質(zhì)機理不同和過(guò)程特征差異,

3 按機械失效的時(shí)間特征分類(lèi)

⑴早期失效 可分為偶然早期失效和耗損期失效。
⑵突發(fā)失效 可分為漸進(jìn)（漸變）失效和間歇失效。

4 按機械失效的后果分類(lèi)

⑴部分失效
⑵完全失效
⑶輕度失效
⑷危險性（嚴重）失效
⑸災難性（致命）失效

失效分析的分類(lèi)一般按分析的目的不同可分為：

⑴ 狹義的失效分析：主要目的在于找出引起產(chǎn)品失效的直接原因。
⑵廣義的失效分析：不僅要找出引起產(chǎn)品失效的直接原因，而且要找出技術(shù)管理方面的薄弱環(huán)節。
⑶新品研制階段的失效分析：對失效的研制品進(jìn)行失效分析。
⑷產(chǎn)品試用階段的失效分析：對失效的試用品進(jìn)行失效分析。
⑸定型產(chǎn)品使用階段的失效分析：對失效的定型產(chǎn)品進(jìn)行失效分析。
⑹修理品使用階段的失效分析：對失效的修理品進(jìn)行失效分析。
 

失效分析步驟：

一、事故調查

1.現場(chǎng)調查
2.失效件的收集
3.走訪(fǎng)當事人和目擊者

二、資料搜集

1.設計資料：機械設計資料，零件圖
2.材料資料：原材料檢測記錄
3.工藝資料：加工工藝流程卡、裝配圖
4.使用資料：維修記錄，使用記錄等

三、失效分析工作流程

1.失效機械的結構分析
失效件與相關(guān)件的相互關(guān)系，載荷形式、受力方向的初步確定
2.失效件的粗視分析
用眼睛或者放大鏡觀(guān)察失效零件，粗略判斷失效類(lèi)型（性質(zhì)）。
3.失效件的微觀(guān)分析
用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀(guān)察失效零件的微觀(guān)形貌，分析失效類(lèi)型（性質(zhì)）和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光譜儀、能譜儀等現代分析儀器，測定失效件材料的化學(xué)成分。
5.失效件材料的力學(xué)性能檢測
用拉伸試驗機、彎曲試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等測定材料的抗拉強度、彎曲強度、沖擊韌度、硬度等力學(xué)性能。
6.應力測試、測定：用x光應力測定儀測定應力
用x光應力測定儀測定應力
7.失效件材料的組成相分析
用x光結構分析儀分析失效件材料的組成相。
金屬失效分析
金屬失效分析
8.模擬試驗（必要時(shí)）
在同樣工況下進(jìn)行試驗，或者在模擬工況下進(jìn)行試驗。

四、分析結果提交

1.提出失效性質(zhì)、失效原因
2.提出預防措施（建議）
3.提交失效分析報告

失效分析檢測標準：

·GB/T 1814-1979 鋼材斷口檢驗法
·JY/T 010-1996 分析型掃描電子顯微鏡方法通則
·GB/T 13298-1991 金屬顯微組織檢驗方法
·GB/T 20123-2006 鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)
·GBT 5121.27-2008 銅及銅合金化學(xué)分析方法 第27部分 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法