失效分析總結7500字

第一章1、零件失效：當這些零件失去了它應有的功能時，則稱該零件失效。2、零件失效的含義：1）.零件由于斷裂、腐蝕、磨損、變形等，從而完全喪失其功能。2）.零件在外部環境下作用下，部分的失去其原有功能，雖然能夠工作，但不能完成規定功能，如由于腐蝕導致尺寸超差等。3）零件雖然能夠工作，也能完成規定功能，但繼續使用時，不能確保安全可靠性。3、失效分析：通常是指對失效產品為尋找失效原因和預防措施所進行的一切技術活動，也就是研究失效現象的特征和規律，從而找出失效的模式和原因。4、失效分析可分為事前分析、事中分析、事后分析。5、失效分析的社會經濟效益：（1）失效將造成巨大的經濟損失。（2）質量低劣、壽命短導致重大經濟損失。（3）提高設備運行和使用的安全性。第二章1.工程構件的失效分為斷裂、磨損、腐蝕三大類。2.失效形式分類及原因（表2-1P18）3.失效來源包括1.設計的問題2.材料選擇上的缺點3.加工制造及裝配中存在的問題4.不合理的服役條件4.應力集中：零件截面有急劇變化處，就會引起局部地區的應力高于受力體的平均應力，這一現象稱為應力集中。表示應力集中大小的系數稱為應力集中系數。5.缺口敏感性NSR=σNb/σb（σNb表示缺口式樣抗拉強度，σb表示光滑試樣抗拉強度）比值NSR越大，敏感性越小。當NSR>1時，說明缺口處發生了塑性變形的擴展，比值越大說明塑性變形擴展越大，脆性傾向越小。塑性材料的NSR>1，材料反而具有缺口強化效應，缺口敏感性小甚至不敏感。NSR<1，說面缺口處還未發生明顯塑性變形擴展就脆斷，表示缺口敏感。6.內應力通常分為3類：第一類內應力（宏觀應力）是指存在于物體或者在較大尺寸范圍內保持平衡的應力，尺寸在0.1mm以上；第二類內（微觀）應力是指在晶粒大小尺寸范圍內保持平衡的應力，尺寸為10-1~10-2mm；第三類（微觀）應力是在原子尺度范圍保持平衡的應力，尺寸為10-3~10-6。殘余壓應力能夠提高零件的疲勞抗力、抗應力腐蝕的能力。7.殘余應力對硬度的影響：當有殘余拉應力存在時，壓頭周圍塑性變形開始的較早，并使塑性變形區域變大，其結果是表現出硬度值下降；殘余壓應力的影響較小。8.殘余應力對疲勞強度的影響：當受到交變載荷的構件存在殘余壓應力時，其疲勞強度就會提高；而存在殘余拉應力時，其疲勞強度就會下降。9.消除和調整殘余應力的方法：1.去應力退火2.回火或自然時效處理3.機械法（加靜載或動載）10.失效形式主要有韌斷（端口平齊并與軸線垂直。原因是構件的最大切應力超過材料的抗剪強度引起的，解決辦法是降低回火溫度）；脆斷（端口與軸線呈45°螺旋狀，是由最大正應力超過的正斷強度引起的。解決辦法是適當提高回火溫度）；扭轉角過大（由于軸件的剛度不夠引起的）。11.交變應力：指應力大小或應力方向隨時間變化而作周期變化的應力。疲勞：在交變應力作用下，金屬材料發生損傷的現象。12.疲勞抗力指標：疲勞極限、條件疲勞極限、疲勞破壞的持久值、裂紋擴展速率。第三章1、失效分析的基本原則：1）整體觀念原則2）從現象到本質的原則3）動態原則4）一分為二原則（兩分法原則）5）縱橫交匯原則（立體性原則）2、失效系統工程：是把復雜的設備或系統和人的因素當作一個統一體，運用數學方法和計算機等現代化工具，來研究設備或系統失效的原因與結果之間的邏輯關系，并計算出設備或系統失效與部件之間的定量關系。3、故障樹分析法：故障樹分析法是美國貝爾電話實驗室的WastonHA于19xx年首先提出來的。故障樹分析的概念來自數學圖論中樹的概率和計算機算法符號。在分析中把分析的設備叫做系統，把組成該設備的零件叫做組元。零件的工作狀態用一些參數（壓力、溫度、流量）來描述。每種零件都處于兩種狀態（完好與失效）中的一種。因此，設備也處于兩種狀態中的一種：正?；蚴?。所謂故障樹分析就是分析各種事件（系統組元的狀態變化）之間的邏輯關系，分清正常事件和異常事件（失效事件），再找出失效原因。4、失效分析的步驟：1）現場調查（1）保護現場（2）查明事故發生的時間、地點及失效過程（3）收集殘骸碎片，標出相對位置，保護好斷口。（4）選取進一步分析的試樣，。（5）詢問且擊者及其他有關人員能提供的有關情況。（6）寫出現場調查報告。2）收集背景材料（1）設備的自然情況（2）設備的運行記錄（3）設備的維修歷史情況（4）設備的失效歷史情況（5）設計圖紙及說明書，裝配程序說明書，使用維護說明書（6）材料選擇及其依據（7）設備主要零部件的生產流程（8）設備服役前的經歷，包括裝配、包裝、運輸、儲存、安裝和調試等階段。（9）質量檢驗報告及有關的規范和標準3）技術參量復驗（1）材料的化學成分（2）材料的金相組織及硬度（3）常規力學性能（4）主要零部件的幾何參量及裝配間隙4）深入分析研究（1）失效產品的直觀檢查（變形。損傷情況，裂紋擴展，斷裂源）（2）斷口的宏觀分析及微觀形貌分析（多用掃描電鏡）（3）無損探傷檢查（渦流、著色、磁粉、同位素、X射線、超聲波等）（4）表面及界面成分分析（俄歇能譜）（5）局部或微區成分分析（6）相結構分析（X射線衍射法）（7）斷裂韌性檢查，強度、韌性及剛度校核5）綜合分析歸納，推理判斷提出初步結論根據失效現場獲得的信息、背景材料及各種實測數據，運用材料學、機械學、管理學及統計學等方面的知識，進行綜合歸納、推理判斷、分析后，初步確定失效模式并提出失效原因的初步意見和預防措施。6）重現性試驗或證明試驗重大事件7）撰寫失效分析報告失效分析報告與科學研究報告相比較，除了在應寫得條理清晰、簡明扼要、合乎邏輯方面相同外，二者在格式和側重點等許多方面都有所不同。失效分析側重于失效增況的調查、取證和驗證，在此基礎上通過綜合歸納得出結論、而不著重探討失效機理，這就有別于斷裂機理的研究報告。5、斷口處理方法及不同斷口怎樣處理：（1）在干燥大氣中斷裂的新鮮斷口防止銹蝕，防止手指污染斷口及損傷斷口表面；（2）對于斷后被油污染的斷口，要進行仔細清洗。（3）在潮濕大氣中銹蝕的斷口。（4）在腐蝕環境中斷裂的斷口，在斷口表面通常覆蓋一層腐蝕產物，這層腐蝕產物對分析致斷原因往往非常重要。腐蝕產物的去除方法有化學法、電化學法及干剝法等。6、斷口分析包括宏觀分析和微觀分析兩個方面。宏觀分析主要用于分析斷口形貌。微觀分析，既包括微觀形貌分析又包括斷口產物分析（如產物的化學成分、相結構及其分布等）。斷口分析的具體任務主要包括以下（l）確定斷裂的宏觀性質。塑性斷裂/脆住斷裂/疲勞斷裂等。（2）確定斷口的宏觀形貌。纖維狀斷口/結晶狀斷口；有無放射線花樣及有無剪切唇等；（3）查找裂紋源區的位置及數量。裂紋源區的所在位置是在表面、次表面還是在內部，裂紋源區是單個還是多個，在存在多個裂草源區的情況下，它們產生的先后順序是怎樣的等；（4）確定斷口的形成過程。裂紋是從何處產生的，裂紋向何處擴展，擴展的速度如何等；（5）確定斷裂的微觀機制。解理型/準解理型/微孔型，沿晶型/穿晶型等；（6）確定斷口表面產物的性質。斷口上有無腐蝕產物或其他產物，何種產物，該產物是否參與了斷裂過程等。7、斷口的宏觀分析：是指用肉眼或放大倍數一般不超過30倍的放大鏡及實物顯微鏡，對斷口表面進行直接觀察和分析的方法。8、尋找主斷面的方法：1）利用碎片拼湊發確定主斷面2）按照“T”形匯合法確定主斷面或主裂紋。3）按照裂紋的河流花樣（分叉）確定主裂紋。9、斷裂源區的宏觀判斷：靜載斷裂（纖維區、放射區及剪切唇），應力腐蝕斷裂及氫脆斷裂（放射線狀），疲勞斷裂（貝紋線形）。第四章1、過載斷裂：當工作載荷超過金屬構件危險載面所能承受的極限載荷時，構件發生的斷裂。2、過載斷裂失效斷口，纖維區：在三向拉力需哦用下形成，等軸微孔聚集型，斷面與應力軸垂直。放射區：撕裂微孔聚集型，斷面與應力軸垂直。剪切唇：由于切應力引起的斷裂，滑開微孔聚集型，斷面與應力軸成45°角。纖維區：位于斷裂的起始部位，在三向拉應力作用下，裂紋作緩慢擴展而形成。該區微觀斷裂機制是等軸微孔聚放射區：裂紋的快速擴展區，宏觀上可見放射狀條紋或人字紋。微觀斷裂機制是撕裂微孔聚集型，也可能是微孔與解理的混合斷裂機制，斷面與應力軸垂直。集型，斷面與應力軸垂直。剪切唇：最后斷裂區，由切應力引起，微觀斷裂機制為剪切（滑開）微孔聚集型，斷面與應力軸呈45°。3、冷脆金屬：隨著溫度的降低，發生斷裂形式轉化及塑脆過渡的金屬。4、塑性較好的材料，由于變形約束小，斷口上可能只有纖維區和剪切唇而無放射區?？梢哉f，斷口上的纖維區較大，則材料的塑性較好；反之，放射區增大，則表示材料的塑性降低，脆性增大。5、低溫回火脆性：350℃左右，又叫回火馬氏體脆性（TEM）、第一類回火脆性、不可逆回火脆性，一般發生在高純度鋼中，與雜質偏聚無關，斷裂為穿晶型準解理。產生原因是有碳化物轉變（ε相（Fe2C）→滲碳體（Fe3C）），或者由于板條間殘余奧氏體向碳化物轉變6、高溫回火脆性：500℃左右，又叫回火脆性（TE）、第二類回火脆性，與材料合金元素和雜質元素含量及熱處理溫度有關，斷裂為沿晶斷裂。發生在純度較低的鋼中，可由雜質元素向奧氏體偏聚引起，或者由在原始奧氏體晶界形成Fe3C薄殼引起，或者兩者共同作用。具有可逆性，重新回火時仍會表現出來。7、隨著溫度的降低，發生斷裂形式轉化及塑脆過渡的金屬，稱為冷脆金屬。8、冷脆金屬低溫脆斷的特征（1）冷脆金屬低溫脆斷斷口的宏觀特征典型斷口宏觀特征為結晶狀，并有明顯的鏡面反光現象。斷口與正應力軸垂直，斷口齊平，附近無頸縮現象，無剪切唇。斷口中的反光小平面（小刻面）與晶粒尺寸相當。馬氏體基高強度材料斷口有時呈放射狀撕裂棱臺階花樣。（2）冷脆金屬低溫斷裂斷口的微觀形貌冷脆金屬低溫斷裂斷口的微觀形貌具有典型的解理斷裂特征，河流花樣、臺階、舌狀花樣、魚骨花樣、羽毛狀花樣、扇形花樣等。對于一般工程結構用鋼，通常所說的解理斷裂，主要是在冷脆狀態下產生。9、環境致脆斷裂是指金屬材料與某種特殊的環境因素發生交互作用而導致的具有一定環境特征的脆性斷裂。包括：應力腐蝕開裂、氫致斷裂、腐蝕疲勞、熱疲勞、低熔點金屬致脆斷裂10、應力腐蝕開裂的基本條件：弱得腐蝕介質、不打的拉應力和特定的金屬材料構成的特定的腐蝕系統。11、應力腐蝕開裂的斷口及裂紋特征（1）斷口的宏觀形態一般為脆性斷裂，斷口截面基本上垂直于拉應力方向。斷口上有斷裂源區、裂紋擴展區和最后斷裂區。（2）應力腐蝕裂紋源于表面，并呈不連續狀，裂紋具有分叉較多、尾部較尖銳（呈樹枝狀）的特征。（3）裂紋走向可以是穿晶也可以是沿晶。面心立方金屬易引起穿晶型，而體心立方金屬以沿晶為主。許多情況下，應力腐蝕裂紋也可以是沿晶和穿晶的混合型。（4）應力腐蝕斷口的微觀形貌可為巖石狀，巖石表面有腐蝕痕跡。嚴重時整個都為腐蝕產物所覆蓋，此時斷口則呈泥紋狀或龜板狀花樣。12、由于氫而導致金屬材料在低應力靜載荷下的脆性斷裂，稱為氫致斷裂，又稱氫脆。13、氫進入金屬材料的途徑（1）金屬材料基體內殘留的氫：冶煉、焊接、熔鑄（2）金屬材料在含氫的高溫氣氛中加熱時，進金屬內部的氫（3）金屬材料在化學及電化學處理過程中，進入金屬內部的氫（電鍍、酸洗）（4）金屬構件在運行過程中，環境也可提供氫第五章1、、疲勞斷裂失效的基本形式：1、按交變載荷的形式：拉壓疲勞、彎曲疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、振動疲勞2、按疲勞斷裂的總周次的大?。焊咧芷?、低周疲勞3、按服役的溫度及介質條件：機械疲勞、（常溫、空氣中的疲勞）、高溫疲勞、低溫疲勞、冷熱疲勞、腐蝕疲勞2、、疲勞失效斷裂的一般特征：1、疲勞斷裂的突發性2、疲勞斷裂應力很低3、疲勞斷裂是一個損傷積累的過程4、疲勞斷裂對材料缺陷的敏感性5、疲勞斷裂對腐蝕介質的敏感性3、、疲勞斷口的宏觀形貌結構：疲勞核心、疲勞源區、疲勞裂紋的選擇發展區、裂紋的快速擴展區、瞬時斷裂區4、疲勞斷口宏觀形貌的基本特征：疲勞弧度5、高周疲勞斷口的微觀基本特征：細小的疲勞輝紋低周疲勞斷口的微觀基本特征：粗大的疲勞輝紋或粗大的疲勞輝紋與微孔花樣6、接觸疲勞：材料表面在較高的接觸壓力作用下，經過多次應力循環，其接觸面的局部區域產生小片或小塊金屬剝落，形成麻點或凹坑，最后導致構件失效的現象，稱之為接觸疲勞7、腐蝕疲勞斷裂：金屬零件在交變應力和腐蝕介質的共同作用下導致的斷裂8、、腐蝕疲勞斷裂的斷口特征：1、脆性斷裂，斷口附近無塑變2、微觀斷口可見疲勞輝紋，但由于腐蝕介質作用而模糊不清；二次裂紋較多并具有泥紋花樣3、屬于多源疲勞4、端口上的腐蝕產物與環境中的腐蝕介質相一致9、、熱疲勞破壞：金屬材料由于溫度梯度循環引起的熱應力循環，而產生的疲勞破壞現象10、、疲勞斷裂失效原因：1、零件的結構形狀2、表面狀態3、材料及其組織狀態4、裝備與聯接效應5、使用環境6、載荷頻譜第六章1、磨損的概念?相互接觸并作相對運動的物體由于機械、物理和化學作用，造成物體表面材料的位移及分離，使表面形狀、尺寸、組織及性能發生變化的過程稱為磨損。2、磨損程度的度量。一般采用長度磨損量WL、體積磨損量WV和重量磨損量WW來表示材料磨損的嚴重程度。3、耐磨性。是指在一定工作條件下材料抵抗磨損的能力，分為絕對耐磨性和相對耐磨性兩種。絕對耐磨性（簡稱耐磨性）通常用磨損量或磨損率的倒數來表示。相對耐磨性是指兩種材料磨損量的比值，其中一種材料是參考試樣。用符號ε表示ε=被測試樣磨損量/標準試樣磨損量4、磨損失效：機械零件因磨損導致尺寸減小和表面狀態改變，并最終喪失其功能的現象稱為磨損失效。5、磨損失效分析概括為：用宏觀及微觀分析方法對磨損失效零件的表面、剖面及回收到的磨屑進行分析，同時考慮工礦條件的各種參數對零件使用過程造成的影響，再考慮零件的設計、加工、裝配、工藝和材質等原始資料，綜合分析磨損發生、發展的過程，判斷早期失效的原因，或耐磨性差的原因。從而使選材、加工工藝和結構設計更趨合理，以達到提高零件壽命及設備穩定可靠的目的。6、磨損失效分析的內容（1）磨損表面形貌分析。1）宏觀分析。通過放大鏡，實物顯微鏡等得到磨損表面的宏觀特征。2）微觀分析。利用掃描電子顯微鏡對磨損表面形貌進行微觀分析。（2）磨損亞表層分析。該層在磨損過程中會發生重要變化，這是判斷磨損發生過程的重要依據之一。磨損過程中，磨損零件亞表層發生的變化：1）冷加工變形硬化，且比冷作硬化要強烈；2）該層可觀察到金屬組織的回火、恢復再結晶、相變、非晶態層等；3）可觀察裂紋的形成部位，增殖、擴展；及磨損碎片的產生和剝落過程，為磨損理論研究提供重要的實驗依據。（3）磨屑分析。磨屑是磨損過程的產物，分為兩類：一類是從磨損失效的服役系統中回收的和殘留在磨損表面上的磨屑。另一類磨屑是從模擬磨損零件服役工況條件的實驗室試驗裝置上得到的，具有原始形貌的磨屑。7、磨損的類型磨料磨損、粘著磨損、沖蝕磨損、微動磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損8、腐蝕的定義。金屬與環境介質發生化學或電化學作用，導致金屬的損壞或變質。OR在一定環境中，金屬表面或界面上進行的化學或電化學多相反應，結果使金屬轉入氧化或離子狀態。9、腐蝕介質：一般僅把腐蝕性較強的酸、堿、鹽的溶液稱為腐蝕介質。4、常見熱處理缺陷10、腐蝕失效的形式。氧化、脫碳、內氧化、過熱、過燒、1）腐蝕造成受載零件截面積減小而淬火軟點、回火脆性、石墨化脆性、引起過載失效（斷裂）。網狀或大塊狀碳化物、粗大馬氏體和2）腐蝕引起密封元件的損傷而造成大量殘余奧氏體、淬火裂紋密封失效。5、金屬零件切削加工缺陷3）腐蝕使材料性質變壞而引起失效。由于刀具材料、形狀、幾何角度、零4）腐蝕使高速旋轉的零件失去動平件材質硬度、切削速度、切削量及冷衡而失效。卻條件等因素影響，表面會產生粗糙5）腐蝕使設備使用功能下降而失效。的刀痕、精度尺寸不符合要求、表層11、腐蝕的分類加工硬化和殘余應力等缺陷（1）按照金屬與介質的作用性質分。1）化學腐蝕。2）電化學腐蝕。（2）按腐蝕的分布形態分1）全面腐蝕2）局部腐蝕12、點腐蝕失效基本概念。又稱孔蝕，是電化學腐蝕的一種形式。形成過程是，介質中的活性陰離子被吸附在金屬表層的氧化膜上，并對氧化膜產生破壞作用。被破壞的地方（陽極）和未被破壞的地方（陰極）則構成鈍化—活化電池。由于陽極面積相對很小，電流密度很大，很快形成腐蝕小坑。影響因素1）合金元素。2）組織結構。3）介質流速。4）介質性質。5）介質溫度。6）表面狀態。13、預防腐蝕失效的一般原則：（1）正確分析腐蝕失效原因和確定腐蝕失效模式。（2）正確地選擇材料和合理設計金屬結構（3）查明外來腐蝕介質的性質并將其去除。（4）隔離腐蝕介質。（5）采用電化學保護措施。第七章1、常見鑄造加工缺陷及形貌冷隔、氣孔、針孔、縮孔、疏松、夾雜物、偏析、熱裂紋、冷裂紋、其他缺陷2、常見鍛造加工缺陷及形貌折疊、分層、鍛入的氧化皮、流線不順、裂紋、過熱或過燒、脫碳與增碳3、常見焊接加工缺陷焊接裂紋（熱裂紋、冷裂紋、延遲裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂）、氣孔、夾渣、焊縫成形不良、為填滿、未焊透、過燒。

＋失效分析總結發表于：2023.1.15來自：字數：7536手機看范文第一章1、零件失效：當這些零件失去了它應有的功能時，則稱該零件失效。2、零件失效的含義：1）.零件由于斷裂、腐蝕、磨損、變形等，從而完全喪失其功能。2）.零件在外部環境下作用下，部分的失去其原有功能，雖然能夠工作，但不能完成規定功能，如由于腐蝕導致尺寸超差等。3）零件雖然能夠工作，也能完成規定功能，但繼續使用時，不能確保安全可靠性。3、失效分析：通常是指對失效產品為尋找失效原因和預防措施所進行的一切技術活動，也就是研究失效現象的特征和規律，從而找出失效的模式和原因。4、失效分析可分為事前分析、事中分析、事后分析。5、失效分析的社會經濟效益：（1）失效將造成巨大的經濟損失。（2）質量低劣、壽命短導致重大經濟損失。（3）提高設備運行和使用的安全性。第二章1.工程構件的失效分為斷裂、磨損、腐蝕三大類。2.失效形式分類及原因（表2-1P18）3.失效來源包括1.設計的問題2.材料選擇上的缺點3.加工制造及裝配中存在的問題4.不合理的服役條件4.應力集中：零件截面有急劇變化處，就會引起局部地區的應力高于受力體的平均應力，這一現象稱為應力集中。表示應力集中大小的系數稱為應力集中系數。5.缺口敏感性NSR=σNb/σb（σNb表示缺口式樣抗拉強度，σb表示光滑試樣抗拉強度）比值NSR越大，敏感性越小。當NSR>1時，說明缺口處發生了塑性變形的擴展，比值越大說明塑性變形擴展越大，脆性傾向越小。塑性材料的NSR>1，材料反而具有缺口強化效應，缺口敏感性小甚至不敏感。NSR<1，說面缺口處還未發生明顯塑性變形擴展就脆斷，表示缺口敏感。6.內應力通常分為3類：第一類內應力（宏觀應力）是指存在于物體或者在較大尺寸范圍內保持平衡的應力，尺寸在0.1mm以上；第二類內（微觀）應力是指在晶粒大小尺寸范圍內保持平衡的應力，尺寸為10-1~10-2mm；第三類（微觀）應力是在原子尺度范圍保持平衡的應力，尺寸為10-3~10-6。殘余壓應力能夠提高零件的疲勞抗力、抗應力腐蝕的能力。7.殘余應力對硬度的影響：當有殘余拉應力存在時，壓頭周圍塑性變形開始的較早，并使塑性變形區域變大，其結果是表現出硬度值下降；殘余壓應力的影響較小。8.殘余應力對疲勞強度的影響：當受到交變載荷的構件存在殘余壓應力時，其疲勞強度就會提高；而存在殘余拉應力時，其疲勞強度就會下降。9.消除和調整殘余應力的方法：1.去應力退火2.回火或自然時效處理3.機械法（加靜載或動載）10.失效形式主要有韌斷（端口平齊并與軸線垂直。原因是構件的最大切應力超過材料的抗剪強度引起的，解決辦法是降低回火溫度）；脆斷（端口與軸線呈45°螺旋狀，是由最大正應力超過的正斷強度引起的。解決辦法是適當提高回火溫度）；扭轉角過大（由于軸件的剛度不夠引起的）。11.交變應力：指應力大小或應力方向隨時間變化而作周期變化的應力。疲勞：在交變應力作用下，金屬材料發生損傷的現象。12.疲勞抗力指標：疲勞極限、條件疲勞極限、疲勞破壞的持久值、裂紋擴展速率。第三章1、失效分析的基本原則：1）整體觀念原則2）從現象到本質的原則3）動態原則4）一分為二原則（兩分法原則）5）縱橫交匯原則（立體性原則）2、失效系統工程：是把復雜的設備或系統和人的因素當作一個統一體，運用數學方法和計算機等現代化工具，來研究設備或系統失效的原因與結果之間的邏輯關系，并計算出設備或系統失效與部件之間的定量關系。3、故障樹分析法：故障樹分析法是美國貝爾電話實驗室的WastonHA于19xx年首先提出來的。故障樹分析的概念來自數學圖論中樹的概率和計算機算法符號。在分析中把分析的設備叫做系統，把組成該設備的零件叫做組元。零件的工作狀態用一些參數（壓力、溫度、流量）來描述。每種零件都處于兩種狀態（完好與失效）中的一種。因此，設備也處于兩種狀態中的一種：正常或失效。所謂故障樹分析就是分析各種事件（系統組元的狀態變化）之間的邏輯關系，分清正常事件和異常事件（失效事件），再找出失效原因。4、失效分析的步驟：1）現場調查（1）保護現場（2）查明事故發生的時間、地點及失效過程（3）收集殘骸碎片，標出相對位置，保護好斷口。（4）選取進一步分析的試樣，。（5）詢問且擊者及其他有關人員能提供的有關情況。（6）寫出現場調查報告。2）收集背景材料（1）設備的自然情況（2）設備的運行記錄（3）設備的維修歷史情況（4）設備的失效歷史情況（5）設計圖紙及說明書，裝配程序說明書，使用維護說明書（6）材料選擇及其依據（7）設備主要零部件的生產流程（8）設備服役前的經歷，包括裝配、包裝、運輸、儲存、安裝和調試等階段。（9）質量檢驗報告及有關的規范和標準3）技術參量復驗（1）材料的化學成分（2）材料的金相組織及硬度（3）常規力學性能（4）主要零部件的幾何參量及裝配間隙4）深入分析研究（1）失效產品的直觀檢查（變形。損傷情況，裂紋擴展，斷裂源）（2）斷口的宏觀分析及微觀形貌分析（多用掃描電鏡）（3）無損探傷檢查（渦流、著色、磁粉、同位素、X射線、超聲波等）（4）表面及界面成分分析（俄歇能譜）（5）局部或微區成分分析（6）相結構分析（X射線衍射法）（7）斷裂韌性檢查，強度、韌性及剛度校核5）綜合分析歸納，推理判斷提出初步結論根據失效現場獲得的信息、背景材料及各種實測數據，運用材料學、機械學、管理學及統計學等方面的知識，進行綜合歸納、推理判斷、分析后，初步確定失效模式并提出失效原因的初步意見和預防措施。6）重現性試驗或證明試驗重大事件7）撰寫失效分析報告失效分析報告與科學研究報告相比較，除了在應寫得條理清晰、簡明扼要、合乎邏輯方面相同外，二者在格式和側重點等許多方面都有所不同。失效分析側重于失效增況的調查、取證和驗證，在此基礎上通過綜合歸納得出結論、而不著重探討失效機理，這就有別于斷裂機理的研究報告。5、斷口處理方法及不同斷口怎樣處理：（1）在干燥大氣中斷裂的新鮮斷口防止銹蝕，防止手指污染斷口及損傷斷口表面；（2）對于斷后被油污染的斷口，要進行仔細清洗。（3）在潮濕大氣中銹蝕的斷口。（4）在腐蝕環境中斷裂的斷口，在斷口表面通常覆蓋一層腐蝕產物，這層腐蝕產物對分析致斷原因往往非常重要。腐蝕產物的去除方法有化學法、電化學法及干剝法等。6、斷口分析包括宏觀分析和微觀分析兩個方面。宏觀分析主要用于分析斷口形貌。微觀分析，既包括微觀形貌分析又包括斷口產物分析（如產物的化學成分、相結構及其分布等）。斷口分析的具體任務主要包括以下（l）確定斷裂的宏觀性質。塑性斷裂/脆住斷裂/疲勞斷裂等。（2）確定斷口的宏觀形貌。纖維狀斷口/結晶狀斷口；有無放射線花樣及有無剪切唇等；（3）查找裂紋源區的位置及數量。裂紋源區的所在位置是在表面、次表面還是在內部，裂紋源區是單個還是多個，在存在多個裂草源區的情況下，它們產生的先后順序是怎樣的等；（4）確定斷口的形成過程。裂紋是從何處產生的，裂紋向何處擴展，擴展的速度如何等；（5）確定斷裂的微觀機制。解理型/準解理型/微孔型，沿晶型/穿晶型等；（6）確定斷口表面產物的性質。斷口上有無腐蝕產物或其他產物，何種產物，該產物是否參與了斷裂過程等。7、斷口的宏觀分析：是指用肉眼或放大倍數一般不超過30倍的放大鏡及實物顯微鏡，對斷口表面進行直接觀察和分析的方法。8、尋找主斷面的方法：1）利用碎片拼湊發確定主斷面2）按照“T”形匯合法確定主斷面或主裂紋。3）按照裂紋的河流花樣（分叉）確定主裂紋。9、斷裂源區的宏觀判斷：靜載斷裂（纖維區、放射區及剪切唇），應力腐蝕斷裂及氫脆斷裂（放射線狀），疲勞斷裂（貝紋線形）。第四章1、過載斷裂：當工作載荷超過金屬構件危險載面所能承受的極限載荷時，構件發生的斷裂。2、過載斷裂失效斷口，纖維區：在三向拉力需哦用下形成，等軸微孔聚集型，斷面與應力軸垂直。放射區：撕裂微孔聚集型，斷面與應力軸垂直。剪切唇：由于切應力引起的斷裂，滑開微孔聚集型，斷面與應力軸成45°角。纖維區：位于斷裂的起始部位，在三向拉應力作用下，裂紋作緩慢擴展而形成。該區微觀斷裂機制是等軸微孔聚放射區：裂紋的快速擴展區，宏觀上可見放射狀條紋或人字紋。微觀斷裂機制是撕裂微孔聚集型，也可能是微孔與解理的混合斷裂機制，斷面與應力軸垂直。集型，斷面與應力軸垂直。剪切唇：最后斷裂區，由切應力引起，微觀斷裂機制為剪切（滑開）微孔聚集型，斷面與應力軸呈45°。3、冷脆金屬：隨著溫度的降低，發生斷裂形式轉化及塑脆過渡的金屬。4、塑性較好的材料，由于變形約束小，斷口上可能只有纖維區和剪切唇而無放射區。可以說，斷口上的纖維區較大，則材料的塑性較好；反之，放射區增大，則表示材料的塑性降低，脆性增大。5、低溫回火脆性：350℃左右，又叫回火馬氏體脆性（TEM）、第一類回火脆性、不可逆回火脆性，一般發生在高純度鋼中，與雜質偏聚無關，斷裂為穿晶型準解理。產生原因是有碳化物轉變（ε相（Fe2C）→滲碳體（Fe3C）），或者由于板條間殘余奧氏體向碳化物轉變6、高溫回火脆性：500℃左右，又叫回火脆性（TE）、第二類回火脆性，與材料合金元素和雜質元素含量及熱處理溫度有關，斷裂為沿晶斷裂。發生在純度較低的鋼中，可由雜質元素向奧氏體偏聚引起，或者由在原始奧氏體晶界形成Fe3C薄殼引起，或者兩者共同作用。具有可逆性，重新回火時仍會表現出來。7、隨著溫度的降低，發生斷裂形式轉化及塑脆過渡的金屬，稱為冷脆金屬。8、冷脆金屬低溫脆斷的特征（1）冷脆金屬低溫脆斷斷口的宏觀特征典型斷口宏觀特征為結晶狀，并有明顯的鏡面反光現象。斷口與正應力軸垂直，斷口齊平，附近無頸縮現象，無剪切唇。斷口中的反光小平面（小刻面）與晶粒尺寸相當。馬氏體基高強度材料斷口有時呈放射狀撕裂棱臺階花樣。（2）冷脆金屬低溫斷裂斷口的微觀形貌冷脆金屬低溫斷裂斷口的微觀形貌具有典型的解理斷裂特征，河流花樣、臺階、舌狀花樣、魚骨花樣、羽毛狀花樣、扇形花樣等。對于一般工程結構用鋼，通常所說的解理斷裂，主要是在冷脆狀態下產生。9、環境致脆斷裂是指金屬材料與某種特殊的環境因素發生交互作用而導致的具有一定環境特征的脆性斷裂。包括：應力腐蝕開裂、氫致斷裂、腐蝕疲勞、熱疲勞、低熔點金屬致脆斷裂10、應力腐蝕開裂的基本條件：弱得腐蝕介質、不打的拉應力和特定的金屬材料構成的特定的腐蝕系統。11、應力腐蝕開裂的斷口及裂紋特征（1）斷口的宏觀形態一般為脆性斷裂，斷口截面基本上垂直于拉應力方向。斷口上有斷裂源區、裂紋擴展區和最后斷裂區。（2）應力腐蝕裂紋源于表面，并呈不連續狀，裂紋具有分叉較多、尾部較尖銳（呈樹枝狀）的特征。（3）裂紋走向可以是穿晶也可以是沿晶。面心立方金屬易引起穿晶型，而體心立方金屬以沿晶為主。許多情況下，應力腐蝕裂紋也可以是沿晶和穿晶的混合型。（4）應力腐蝕斷口的微觀形貌可為巖石狀，巖石表面有腐蝕痕跡。嚴重時整個都為腐蝕產物所覆蓋，此時斷口則呈泥紋狀或龜板狀花樣。12、由于氫而導致金屬材料在低應力靜載荷下的脆性斷裂，稱為氫致斷裂，又稱氫脆。13、氫進入金屬材料的途徑（1）金屬材料基體內殘留的氫：冶煉、焊接、熔鑄（2）金屬材料在含氫的高溫氣氛中加熱時，進金屬內部的氫（3）金屬材料在化學及電化學處理過程中，進入金屬內部的氫（電鍍、酸洗）（4）金屬構件在運行過程中，環境也可提供氫第五章1、、疲勞斷裂失效的基本形式：1、按交變載荷的形式：拉壓疲勞、彎曲疲勞、扭轉疲勞、接觸疲勞、振動疲勞2、按疲勞斷裂的總周次的大?。焊咧芷凇⒌椭芷?、按服役的溫度及介質條件：機械疲勞、（常溫、空氣中的疲勞）、高溫疲勞、低溫疲勞、冷熱疲勞、腐蝕疲勞2、、疲勞失效斷裂的一般特征：1、疲勞斷裂的突發性2、疲勞斷裂應力很低3、疲勞斷裂是一個損傷積累的過程4、疲勞斷裂對材料缺陷的敏感性5、疲勞斷裂對腐蝕介質的敏感性3、、疲勞斷口的宏觀形貌結構：疲勞核心、疲勞源區、疲勞裂紋的選擇發展區、裂紋的快速擴展區、瞬時斷裂區4、疲勞斷口宏觀形貌的基本特征：疲勞弧度5、高周疲勞斷口的微觀基本特征：細小的疲勞輝紋低周疲勞斷口的微觀基本特征：粗大的疲勞輝紋或粗大的疲勞輝紋與微孔花樣6、接觸疲勞：材料表面在較高的接觸壓力作用下，經過多次應力循環，其接觸面的局部區域產生小片或小塊金屬剝落，形成麻點或凹坑，最后導致構件失效的現象，稱之為接觸疲勞7、腐蝕疲勞斷裂：金屬零件在交變應力和腐蝕介質的共同作用下導致的斷裂8、、腐蝕疲勞斷裂的斷口特征：1、脆性斷裂，斷口附近無塑變2、微觀斷口可見疲勞輝紋，但由于腐蝕介質作用而模糊不清；二次裂紋較多并具有泥紋花樣3、屬于多源疲勞4、端口上的腐蝕產物與環境中的腐蝕介質相一致9、、熱疲勞破壞：金屬材料由于溫度梯度循環引起的熱應力循環，而產生的疲勞破壞現象10、、疲勞斷裂失效原因：1、零件的結構形狀2、表面狀態3、材料及其組織狀態4、裝備與聯接效應5、使用環境6、載荷頻譜第六章1、磨損的概念?相互接觸并作相對運動的物體由于機械、物理和化學作用，造成物體表面材料的位移及分離，使表面形狀、尺寸、組織及性能發生變化的過程稱為磨損。2、磨損程度的度量。一般采用長度磨損量WL、體積磨損量WV和重量磨損量WW來表示材料磨損的嚴重程度。3、耐磨性。是指在一定工作條件下材料抵抗磨損的能力，分為絕對耐磨性和相對耐磨性兩種。絕對耐磨性（簡稱耐磨性）通常用磨損量或磨損率的倒數來表示。相對耐磨性是指兩種材料磨損量的比值，其中一種材料是參考試樣。用符號ε表示ε=被測試樣磨損量/標準試樣磨損量4、磨損失效：機械零件因磨損導致尺寸減小和表面狀態改變，并最終喪失其功能的現象稱為磨損失效。5、磨損失效分析概括為：用宏觀及微觀分析方法對磨損失效零件的表面、剖面及回收到的磨屑