1.簡介

不同種類的金屬材料和結(jié)構(gòu)件，在載荷、溫度、介質(zhì)等力學(xué)及環(huán)境因素作用下，經(jīng)常以磨損、腐蝕、斷裂、變形等方式失效。

金屬材料失效分析是對金屬及制品如機(jī)械零件磨具、金屬等產(chǎn)品，根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動。

通過失效分析，找出失效原因，提出有效改進(jìn)措施以防止類似失效事故的重復(fù)發(fā)生，從而保證工程的安全運(yùn)行是必不可少的。

檢測能夠運(yùn)用有損分析,無損分析,物理分析,化學(xué)分析等失效分析方法以及先進(jìn)的儀器對產(chǎn)品進(jìn)行失效分析，分析失效原因，找出技術(shù)管理方面的薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)產(chǎn)品可靠性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。。

 2.常見失效類型

常見的材料失效類型主要有：斷裂失效、腐蝕失效、疲勞失效、磨損失效、變形失效；

常見材料失效原因歸納：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、選材不當(dāng)、冶金缺陷、成型工藝缺陷、熱處理工藝不當(dāng)、化學(xué)試劑腐蝕引起的失效等。 

3.失效分析常用手段

失效分析：

外觀檢測

金相分析（微觀組織、冶金質(zhì)量、成型工藝、熱處理工藝分析）

斷口分析（斷口宏觀形貌、斷口微觀結(jié)構(gòu)、斷裂形式、斷裂機(jī)理、斷裂原因分析）

成分分析（材質(zhì)定性定量分析）

機(jī)械性能分析（抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度等）

◆金相分析：

金相分析是研究和評定金屬材料內(nèi)在質(zhì)量、分析材料顯微組織的一種常規(guī)檢2驗(yàn)方法，通過對金屬材料內(nèi)部組織進(jìn)行金相分析可以預(yù)測和判斷金屬的性能及冶金質(zhì)量、成型工藝、熱處理工藝是否優(yōu)良。

金相分析：

鋼的低倍組織及缺陷分析、高溫合金高、低倍組織分析、軸承鋼顯微組織分析

低碳鋼游離滲碳體組織分析、鋼制鍛件金相組織、工具鋼網(wǎng)狀碳化物分析

低碳光珠光體組織分析、奧氏體組織、馬氏體等級

球墨鑄鐵石墨球化等級、鑄鐵石墨形狀、灰鑄鐵金相組織

平均晶粒度測定、非金屬夾雜物顯微評級、滲氮/脫碳層厚度

                    解理斷裂                                沿晶斷裂

金相組織分析 

           （40Cr鋼：回火S+部分T+條狀及網(wǎng)狀F）     （鋅鋁合金過時效：析出相增多，形狀改變，顆粒聚集，并變得粗大）

◆斷口分析：

斷口分析技術(shù)是對金屬構(gòu)件的斷口形貌進(jìn)行宏觀和微觀分析研究的一種方法，通常斷口分析借助光學(xué)顯微鏡、掃面電子顯微鏡或透射電鏡來對金屬材料斷口進(jìn)行觀察分析，是研究材料失效原因的重要手段。

通過對材料斷口的宏觀形貌的微觀結(jié)構(gòu)分析，可以得出材料發(fā)生斷裂失效的原因和斷裂機(jī)理，斷口分析對查找工件失效原因、提出失效預(yù)防措施和提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。

◆成分分析：

金屬材料化學(xué)成分的含量及形態(tài)決定著金屬的性能和質(zhì)量，冶金過程中不同元素、不同含量對金屬材料性能的影響大不相同，準(zhǔn)確分析金屬材料的化學(xué)成分對于材料性能的鑒別具有重要作用。

金屬材料化學(xué)成分分析可以分為儀器法和化學(xué)法，儀器法周期短、效率高，化學(xué)法對于高含量元素能夠準(zhǔn)確定性定量，但過程較復(fù)雜、耗時較長。常見的儀器分析方法主要有紫外可見分光光度法、原子吸收光譜法、X射線熒光光譜法、原子發(fā)射光譜分析、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀等。 

材料分類及測試項(xiàng)目：

1.鋼及合金材料:元素分析（碳、硅、錳、硫、磷、鎳、鉻、鉬、鈦、鐵等）

牌號鑒定、表面元素分析、能譜分析

2.鋁及鋁合金:元素分析（鎘、鈹、銅、鐵、鎂、鋰、錳、鎳、硅、鋁、鋅等）

牌號鑒定

3.鎂及鎂合金:元素分析（鋁、錫、鋰、錳、鐵、硅、銅、鋅、鎳、鎂等）

牌號鑒定

4.鋅及鋅合金:元素分析（鋁、鎂、鎳、銅、錳、鐵、錫、鎘、鋅等）

  牌號鑒定

5.黃銅/青銅:元素分析（錫、鉛、鐵、鎳、錳、鋅、鋁、鎂、鈹、銅等）

  牌號鑒定

測試方法；

①電火花直讀光譜分析；

②原子吸收光譜分析；

③X射線熒光光譜分析（XRF）；

④能譜分析（EDS）；

⑤電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜分析；（ICP-OES）

⑥電位滴定法分析。

金屬失效分析的意義

1.失效分析可以減少和預(yù)防同類失效現(xiàn)象的發(fā)生，從而減少經(jīng)濟(jì)損失和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.為企業(yè)技術(shù)開發(fā)、技術(shù)改造提供信息，增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.分析機(jī)械零件失效原因，為事故責(zé)任認(rèn)定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)依據(jù)。