济南失效分析 失效分析 中国分析协会会员单位

        公司介绍

青岛英特质量工程技术有限公司是一家独立的第三方服务机构，拥有、计量设备近20台套，专业技术人员全部拥有本科及以上*，具有多年本行业工作经验。公司已通过CMA及CNAS审核，公司致力于助力客户不断提高质量管理水平及产品质量，为内部及外部客户创造更大的价值。

公司主营业务包括检验、、计量、产品CE认证、有限元分析、失效分析、咨询培训及其他如机械设计、铸造工艺、焊接工艺、热处理工艺优化的技术服务。可以为企业提供机械产品从设计到使用的全程服务。具体包括化学成分分析，晶粒度测试，非金属夹杂测试，带状组织分析，铸铁件石墨形态分析，渗碳及渗氮产品的渗层金相分析，相面积含量分析，断口形貌分析，微区成分分析，洛氏硬度测试，布氏硬度测试，维氏硬度测试，抗拉强度测试，屈服强度测试，断后伸长率测试，断面收缩率测试，冲击测试，弯曲测试，压扁测试，镀锌、喷漆、喷塑产品盐雾测试、附着力测试，晶间腐蚀测试，焊接工艺评定，焊工考试，紧固件测试，失效分析；拉伸试验机校准，硬度计校准，光谱仪校准，引伸计校准；实验室测试技术培训；CE认证等。

公司价值主张

公司持续助力客户为内部以及外部的利益相关方创造价值。

我们通过知识的转化助力客户实现运营合规，绩效改进，风险管理，人才培养以及管理的持续发展。

        失效分析方法

        失效分析是综合运用各种技术，结合产品设计、生产工艺、工作原理及工作环境，对出现早期失效的产品进行失效根本原因分析并提出改进意见和建议的过程。

失效分析的基本方法步骤如下所述：

1. 从整体到局部

所谓从整体到局部包括两方面的考量。一是从和失效的产品相关联的其他部件到失效产品。要成分了解产品的工作环境及工作原理，任何和失效产品相关联的零部件都可能对失效产生影响。甚至包括环境温湿度。二是从失效零部件到具体失效部位。要充分研究失效部位在产品上的位置特点，是受力部位还是非受力部位？是不是应力集中部位？是否是经过了局部热处理等等。

图1 失效产品整体

图2 裂纹局部

2. 从宏观到微观

从宏观到微观主要针对断裂部位而言。首先观察裂纹的侧面形貌，从宏观上观察裂纹的形态及裂纹出现的位置，初步判断裂纹的走向。其次观察裂纹的表面形貌，从裂纹的宏观表面形貌基本可以判断裂纹的断裂形式及裂纹源，是疲劳断裂还是过载断裂，是沿晶断裂还是穿晶断裂等等。宏观完成后再有针对性的取样进行微观，微观包括微观形貌分析和微区化学成分分析。通过微观分析进一步确认裂纹的表面形貌及可能的裂纹形成及开裂原因。

图3 断口宏观

图4 断口微观形貌

3. 材料理化性能分析

3.1 化学成分分析

通过化学成分分析确认材质各成分是否符合标准要求。

3.2 力学性能分析

通过力学性能分析确认产品强度及韧性是否符合设计要求。力学性能分析包括拉伸测试、冲击测试、硬度测试、弯曲测试等。

3.3 金相分析

根据不同材质及不同的热处理状态有选择的针对性的进行相关项目，确认产品的金相组织是否符合技术要求。金相分析包括晶粒度、带状组织、魏氏组织、非金属夹杂、热处理后的马氏体、索氏体、碳化物等。铸铁的石墨形态、基体组织等。

图5 金相组织

图6 金相组织

中国船舶重工集团公司*725研究所服务平台

随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发，汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。论文通过研究汽车零部件失效的类型，丧失功能的原因、特征和规律，提出相应的改进和预防措施，为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息，进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。 关键词：汽车零部件；失效模式；磨损 1.汽车零部件失效的概述 1.1汽车零部件失效的概念 所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能，导致汽车技术状况变差，包括完全丧失原定功能，功能降低和严重损伤等，如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化，因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程，然后有针对性的采取改进措施，对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。 1.2汽车零部件失效的分类 汽车零部件按失效模式分类可以分为：一是磨损，包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损，如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂，包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳，如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀，包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀，如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形，包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变，如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化，如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。 失效模式是研究汽车零部件失效的关键，同一个零件可能同时存在集中失效模式。 2.汽车零部件失效的原因 2.1设计制造方面的原因 汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面，我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC，而美国休斯通用公司为8HRC，日本小松为5HRC，远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面，轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处，都会成为汽车零部件破坏的成因。 2.2工作条件方面的原因 汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括：一是工作环境，由于汽车零件所在环境介质、工作温度、润滑情况、使用状况等因素的影响，较可能会产生磨损或热应力引起的热变形、热膨胀等失效。二是零件受力状况，如齿轮轮齿根部所受的弯曲载荷及表面承受的接触载荷等。 2.3使用维修方面的原因 一是使用方面，如果汽车不重视维修，不能按照规定定期进行检修，汽车长期处于**载、润滑不良，频繁低温冷启动等状态，都会造成汽车零件失效。二是维修方面，主要包括配合情况、汽车维护状况以及零件修理过程中是否出现损伤或缺陷等问题。 3.汽车零部件磨损失效模式 汽车零部件磨损是指汽车在运行过程中，零件与零件之间、周围液体或汽车之间的接触，生产的阻碍运动的效应，它是摩擦效应的一种表现和结果，与零部件所受的应力状态、材料的组织结构、使用与润滑条件等因素相关。磨损的发生往往会使得零件的形状、尺寸以及表面性质等发生变化，从而降低汽车零件的工作性能，但是磨损也有有益的一面，如汽车新零件的磨合，将会增加汽车零件的使用性能。 汽车零部件磨损按表面破坏激励和特征，可以将其分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等类型。其中，粘着磨损和磨料磨损是汽车零部件磨损的主要形式，其他则是只会出现在某种特定条件下。据相关部门统计有**过3/4的汽车零部件失效或报废都源于磨损，因此论文中将重点阐述的磨损失效模式。 3.1粘着磨损 粘着磨损主要是由于金属表面符