失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學過程。此過程的誘發(fā)因素有內部的和外部的。在研究失效機制時,通常先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手,進而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規(guī)律時,常用數(shù)理統(tǒng)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(tǒng)的構成都是有層次的,失效原因也具有層次性,如系統(tǒng)-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(xiàn)象。越是低層次的失效現(xiàn)象,就越是本質的失效原因。
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基本概念編輯
1.1?失效和失效分析
產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能稱為失效。
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活動和管理活動稱為失效分析。
1.2?失效和事故
失效與事故是緊密相關的兩個范疇,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系,但兩者沒有必然的聯(lián)系。
1.3?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)是指時間t內還能滿足規(guī)定功能產(chǎn)品的比率,即n(t)/n(0),n(t)為時間t內滿足規(guī)定功能產(chǎn)品的數(shù)量,n(0)為產(chǎn)品試驗總數(shù)量。累積失效概率F(t)就是時間t內的不可靠度,即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0)。
1.4?失效件和廢品
失效件是指進入商品流通領域后發(fā)生故障的零件,而廢品則是指進入商品流通領域前發(fā)生質量問題的零件。廢品分析采用的方法常與失效分析方法一致。
1.5?失效學
研究機電產(chǎn)品失效的診斷、預測和預防理論、技術和方法的交叉綜合的分支學科。失效學與相關學科的邊界還不夠明確,它是一個發(fā)展中的新興學科。
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分類編輯
2.1?按功能分類
由失效的定義可知,失效的判據(jù)是看規(guī)定的功能是否喪失。因此,失效的分類可以按功能進行分類。例如,按不同材料的規(guī)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(guī)格等方面)來劃分材料失效的類型。對機械產(chǎn)品可按照其相應規(guī)定功能來分類。
2.2?按材料損傷機理分類
根據(jù)機械失效過程中材料發(fā)生變化的物理、化學的本質機理不同和過程特征差異,
2.3?按機械失效的時間特征分類
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(漸變)失效和間歇失效。
2.4?按機械失效的后果分類
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,而且要找出技術管理方面的薄弱環(huán)節(jié)。
⑶新品研制階段的失效分析:對失效的研制品進行失效分析。
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:對失效的修理品進行失效分析。
寶冶失效分析
寶冶失效分析
意義編輯
產(chǎn)品質量是企業(yè)的生命線。提高產(chǎn)品質量、延長零部件的使用壽命,是企業(yè)的立足之本。
零件失效分析意義:
1.減少和預防同類機械零件的失效現(xiàn)象重復發(fā)生,保障產(chǎn)品質量,提高產(chǎn)品競爭力。
2.分析機械零件失效原因,為事故責任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責任、保險業(yè)務、修改產(chǎn)品質量標準等提供科學依據(jù)。
3.為企業(yè)技術開發(fā)、技術改造提供信息,增加企業(yè)產(chǎn)品技術含量,從而獲得更大的經(jīng)濟效益。
分析步驟編輯
一、事故調查
1.現(xiàn)場調查
2.失效件的收集
3.走訪當事人和目擊者
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
失效件與相關件的相互關系,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察失效零件,粗略判斷失效類型(性質)。
3.失效件的微觀分析
用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌,分析失效類型(性質)和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光譜儀、能譜儀等現(xiàn)代分析儀器,測定失效件材料的化學成分。
5.失效件材料的力學性能檢測
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。
8.模擬試驗(必要時)
在同樣工況下進行試驗,或者在模擬工況下進行試驗。
四、分析結果提交
1.提出失效性質、失效原因
2.提出預防措施
3.提交失效分析報告