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金属产品失效分析介绍

2021-08-06 14:31       

  1. 失效分析的意义

  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。失效分析可以避免产品或者装备出现类似的失效现象,减少经济损失和质量事故;能够反映整个产品质量管理控制中的问题,也是可靠性工程工作中的重要技术基础;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。

  2. 金属产品常见失效形式

  1) 弹性变形失效

  2) 塑性变形失效

  3) 脆性断裂失效

  4) 韧性断裂失效

  5) 疲劳断裂失效

  6) 腐蚀失效

  7) 磨损失效

  

失效分析

 

  3. 金属失效分析的程序

  1) 接受任务明确目的要求

  不管失效分析是何种目的,失效分析的宗旨都是找出失效的原因,避免同样的失效事件再发生。对于不同目的要求的情况,失效分析的深度和广度将会有很大的差别。

  2) 调查现场及收集背景资料

  要收集的失效信息一般有两类:一类是已经确认能反映失效事故的过程和起因的现象和物质;一类是估计可能用得着的物质和值得进一步分析的现象。

  调查、访问和背景资料的收集:失效装备的工作原理及运行技术数据和有关的规程、标准;设计的原始依据,如工作压力、温度、介质、应力状态和应力水平、安全系数,预计寿命等;选材的依据,如材料性能数据、焊缝系数等;材料的牌号、性能指标、质量保证书、供应状态时间等;加工、制造、装配的技术文件,包括制造工艺的文件,工艺流程及实施记录、检验报告乃至无损检验报告等;运行记录,包括工作压力、温度、介质、时间、异常载荷及已运行时间等;操作维修资料如操作规程、试车记录、操作记录、检修记录等。

  

失效分析

 

  3) 失效件的保护、取样及试样清洗、保存

  断口保护主要是防止机械损伤或化学损伤。

  对于机械损伤的防止,应当在断裂事故发生后马上把断口保护起来。在搬运时将断口保护好,在有些情况下还需利用衬垫材料,尽量使断口表面不要相互摩擦和碰撞。有时断口上可能沾上一些油污或脏物,千万不可用硬刷于断口,并避免用手指直接接触断口。

  对于化学损伤的防止,主要是防止来自空气和水或其他化学药品对断口的腐蚀。一般可采用涂层的方法,即在断口上涂一层防腐物质,原则是涂层物质不使断口受腐蚀及易于被完全清洗掉。

  为了全面地进行失效分析,需要各种试样,如力学性能试样、化学分析试样、断口分析试样、电子探针试样、金相试样、表面分析试样和模拟试验用的试样等。

  4) 失效件的观察、检测和试验

  化学成分分析;性能测试;无损检测;组织结构分析;残余应力测试及计算;模拟试验。

  5) 确定失效原因并提出改进措施

  正确判断失效形式是确定失效原因的基础,但失效形式不等于失效原因。还要结合材料、设计、制造、使用等背景和现场情况对照查找。