金属材料失效是指金属零部件丧失其原有功能,包括断裂、腐蚀、磨损、变形，内部组织变异，退化等情况导致丧失其功能，或丧失基本功能，不能确保安全及可靠性.

　　失效分析是用一些材料外部或内部特征对失效原因进行推理验证的综合性分析过程,其涉及到宏观微观形貌分析、金相组织分析、成分分析、力学及硬度测试,甚至无损等多种检测技术，结合原材料、结构设计、热处理及使用环境等综合信息，对失效结果进行全面系统性的分析，最终归纳和推断引起失效的主要原因。

　　关于金属材料的失效分析流程，主要思路如下:

　　一、保护失效现场：

　　维护失效零件和设备的失效原状，尤其是对断口不能使其受到碰伤和腐蚀。

　　二、调查研究

　　(一)了解失效件名称、型号、制造工艺、工作年限、使用环境等。

　　(二)现场调查：

　　① 了解发生失效的时间、地点、周围环境及失效经过;

　　② 观察失效件的破坏程度、并做记录和照相;

　　③ 观察失效件周围的金属屑、氧化皮等一切可疑杂物，并取样;

　　④ 失效件周围环境、温度、湿度、气氛、水质等;

　　⑤ 调查现场目击者的证词;

　　⑥ 对失效件作宏观分析，选择供实验室分析用的试样。

　　(三)收集失效件的背景资料，包括使用记录、运转情况、维修情况等。

　　三、失效件测试和分析

　　(一)宏观分析

　　1.观察整套装置或整个部件，了解失效零件的作用;

　　2.初步确定失效形式，如韧性、脆性、疲劳、腐蚀或磨损;

　　3.根据断口形貌确定裂源位置;

　　4.根据断裂特征推测加载方式;

　　5.根据断裂特征判断是否由缺陷引起;

　　6.根据断口形貌初步确定环境介质影响;

　　(二)裂纹源识别

　　1.碎块拼凑法：“差先好后”;

　　2.T形法：横贯裂纹头部;

　　3.人字形法：“人”字头部;

　　4.放射状条纹标记法：会聚点;

　　5.最小应变法：变形小处;

　　6.剪切唇法：剪切唇对面。

　　(三)取样：失效位置处及远离失效位置处(对比样)注意不能破坏断口，不能使样品组织和性能受到切割热的影响。

　　(四)金相检验：包括宏观检验和微观检验，检查是否有宏观缺陷、组织特征是否符合加工工艺、裂纹特征、裂纹两侧组织、非金属夹杂等。

　　(五)断口微观形貌分析：各类显微断口形貌的出现基本上对应一定的内部和外部条件，通过断口形貌，追溯断裂时所处条件，从而确定断裂机制和断裂原因。

　　(六)化学成分分析：检查是否用材错误，还可进行微区分析检查特征形貌物质化学成分。

　　(七)分析具体情况：无损探伤、应力测定、力学性能等。

　　(八)模拟试验：实验室模拟试验只能模拟一个或几个参数，如腐蚀试验。

　　四、综合评定分析结果

　　根据调查材料，试验结果作综合分析，确定失效原因，做出准确的分析结论，提出补救和预防措施，

　　五、提供失效分析报告

　　一般无固定格式，但应包括以下内容：题目，任务来源、现场调查情况及证据材料、各项试验结果、分析结论、补救措施、预防措施和建议、失效分析工作负责单位及分析人员、完成日期等。

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