南京市合金材料失效分析检测

什么是金属失效分析？

　　金属失效分析是指以宏观表象特征和微观过程机理为理论依据，把失效对象、失效现象、失效环境分别加以考察，以获取的客观事实为证据，全面应用逻辑推理综合分析的方法来判断失效模式，并推断失效原因，提出预防与纠正措施的技术与管理活动。

　　金属材料越来越广泛的运用于生产生活的各个领域，材料失效问题也日显突出。材料在各种工程应用中的失效模式主要由断裂、腐蚀、磨损和变形等，其中断裂失效的危害性较大。

　　失效形式

　　1）弹性变形失效

　　当应力或温度引起构件可恢复的弹性变形大到足以妨碍装备正常发挥预定的功能时，就出现弹性变形失效。

　　2）塑性变形失效

　　当受裁荷的构件产生不可恢复的塑性变形大到足以妨碍装备正常发挥预定的功能时，就出现塑性变形失效。

　　3）脆性断裂失效

　　构件在断裂之前没有发生或很少发生宏观可见的塑性变形的断裂称为脆性断裂失效。

　　4）韧性断裂失效

　　构件在断裂之前产生显著的宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂失效。

　　5）疲劳断裂失效

　　构件在交变载荷作用下，经过一定的周期后所发生的断裂称为疲劳断裂失效。

　　6）腐蚀失效

　　腐蚀是材料表面与服投环境发生物理或化学的反应，使材料发生损坏或变质的现象，构件发生的腐蚀使其不能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀有多种形式，有均匀遍及构件表面的均匀腐蚀和只在局部地方出现的局部腐蚀，局部腐蚀又有点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。

　　7）磨损失效

　　当材料的表面相互接触或材料表面与流体接触并作相对运动时，由于物理和化学的作用，材料表面的形状、尺寸或质量发生变化的过程，称为磨损。由磨损而导致构件功能丧失，称为磨损失效。磨损有多种形式，其中常见粘着磨损、磨料磨损、冲击磨损、微动磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。

　　金属零件的失效原因

　　1、设计原因

　　对零件的工作条件（受力性质、大小、温度、湿度、环境等）估计错误，安-系数过小、计算错误等，容易使零件的性能满足不了要求而失效；零件的结构形状、尺寸等设计不合理，容易造成应力集中，局部超载而造成失效。

　　2、选材问题

　　选择材料错误，容易造成所选材料g性能不能满足使用要求；所选材料质量不合格等原因引起零件的失效。

　　3、加工工艺不当

　　零件在加工过程中，由于采用的工艺方法、工艺参数、技术措施不正确，可能产生铸造缺陷、锻造缺陷、焊缺陷、切削加工缺陷和热处理缺陷，造成零件的失效。

　　分析相关行业：

　　汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等金属相关行业。

　　常见失效模式：

　　断裂： 韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、液态金属脆化、氢脆

　　腐蚀： 化学腐蚀、电化学腐蚀

　　磨损： 磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损、变形磨损

　　其他： 功能性失效、物理性能降级等等

　　失效分析常用手段

　　（1）断口分析：

　　分析断裂源、断口特征形貌，并分析这些特征与失效过程的相互关系。

　　（2）金相组织分析

　　评估组织级别、工艺匹配程度、缺陷等级等等。

　　（3）成分分析：

　　sem/eds；

　　icp-oes；

　　xrf；

　　火花直读光谱。

　　（4）痕迹分析：

　　分析失效件与成型、使用、环境交互影响留下的细微痕迹。

　　（5）热学分析：评判材料在热环境使用的合理性。

　　（6）机械性能分析：评估力学强度、硬度、热性能等指标是否符合使用要求。

　　（7）微区分析：分析表面形貌及微区成分，为失效机理推断提供定性定量依据。