中国船舶重工集团公司*725研究所服务平台
由中国机械和装备制造业技术培训中心主办的2019年全国失效分析及材料疲劳、断裂、损伤、残余应力研讨会(简称“2019年全国失效分析等研讨会”)在召开,来自全国高校、研究院所、企业的70多名代表参会。研讨会特邀专题十二篇,其中我所就有两篇。
此次特邀专题中,内容涉及材料失效分析新诠释及其重*程案例分析、材料失效分析基础与应用、金属构件失效的普遍性与裂纹扩展机理、无损探伤新技术及其应用等多个方面。
我所725研究所的高灵清研究员和张亚军高工分别作了“失效分析引发的舰船设备中关注的材料问题”和“材料的疲劳问题与对策”两篇专题。针对舰船设备中的构件失效分析现状及国内外失效构件中所涉及的大量疲劳问题,结合我所近年来在相关领域取得的系列研究成果,提出了舰船设备在设计应用时的选材方向及避免发生疲劳失效的有效对策,引起了强烈反响。
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失效分析是一门发展中的学科,在提高产品质量,金属材料技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义,失效分析主要含有金属材料、热处理、焊接、材料加工与成型、机械设计、材料力学、无损等不同的专业。
具体项目
金相检验是一种常规的实验分析方法.它在失效分析中能提供被检材料的大概种类和组织状况。从检验出的显散组织来推断或证实被检材料制造过程中经历的工艺过程,以及执行这些工艺是否属正常,同时还可提供失效件在发生事故时是否发生塑性变形等情况,以及失效件在使用过程中无意造成的热处理效果等。反映出失效件在工作条件下发生的腐蚀(大致可以定性和对腐蚀程度的半定量)、磨损、氧化和严重的表面加工硬化等,并可初步确定其程度。从失效件上存在的裂纹,通过光学金相,大致可看出裂纹的发生及延伸分布的特征以及裂纹两侧的显微组织,来判断裂纹的性质,从而可提供失效件裂纹的产生原因;夹杂物的类型、级别及分布;相的类型、大小及分布。
在失效分析中,化学成分分析是必不可少的。它能为失效分析提供有用的信息。如由于选材错误所造成的失效,只需要用化学成分分析就能得到结果。利用X射线和荧光分析、能谱分析、俄歇分析、电子探针、离子探针、激光探针等方法,对金属的表面或内部的成分进行分析和研究。在进行化学我分分析时,宏观化学成分分析较常用,对于特殊情况,可采用微区化学成分分析。
失效分析简述
是一门发展中的学科,在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。是一家以失效分析技术服务为重心的第三方实验室,以其在失效分析领域多年的服务,在行业中树立了良好的口碑。其独立的第三方地位,积累的大量案例和数据库使得我们可以为客户提供公正、独立、准确的失效分析。
开展失效分析的意义:
对产品的生产和使用都具有重要的意义,失效可能发生在产品寿命周期的各个阶段,涉及产品的研发设计、来料检验、加工组装、测试筛选、客户端使用等各个环节,通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的样品,确认失效模式、分析失效机理,明确失效原因,较终给出预防对策,减少或避免失效的再次发生。
失效分析流程:
(1)失效背景调查:产品失效现象?失效环境?失效阶段(设计调试、中试、早期失效、中期失效等等)?失效比例?失效历史数据?
(2)非破坏分析:X射线透视检查、超声扫描检查、电性能测试、形貌检查、局部成分分析等。
(3)破坏性分析:检查、剖面分析、探针测试、聚焦离子束分析、热性能测试、体成分测试、机械性能测试等。
(4)使用条件分析:结构分析、力学分析、热学分析、环境条件、约束条件等综合分析。
(5)模拟验证实验:根据分析所得失效机理设计模拟实验,对失效机理进行验证。
注:失效发生时的现场和样品务必进行细致保护,避免力、热、电等方面因素的二次伤害。
v失效:产品失去规定的功能。
v失效分析:为确定和分析失效器件的失效模式,失效机理,失效原因和失效性质而对产品所做的分析和检查。
v失效模式:失效的表现形式。
v失效机理:导致器件失效的物理,化学变化过程。
v失效原因:导致发生失效的直接原因,它包括设计,制造,使用和管理等方面的问题。
v失效分析的目的:失效分析是对失效器件的事后检查,通过失效分析可以验证器件是否失效,识别失效模式,确定失效机理和失效原因,根据失效分析结论提出相应对策,它包括器件生产工艺,设计,材料,使用和管理等方面的有关改进,以便消除失效分析中所涉及到的失效模式或机理,防止类似失效的再次发生。
定义:失效分析是指分析研究构件的断裂,表面损伤及变形等失效现象的特征及规律的一门技术。
一、失效及其常见形式:
机械构件由于组织与性能发生变化而引起不能完成*功能时,
称之为失效。
较常见的失效形式**械力破坏、腐蚀性破坏、高温破坏。
二、失效分析及其意义:
失效分析是指分析研究构件的断裂,
表面损伤及变形等失效现象的特征及规
律的一门技术。意义:失效分析对改进产品设计,选材等提供依据,并防止或减
少断裂事故发生;通过失效分析还可以预测可靠性;可以提高机械产品的信誉,
并能起到技术反馈作用。
失效分析
失效分析是一门发展中的学科,近年开始从**向普通企业普及,它一般根据失效模式和现象,通过分析和验证,模拟重现失效的现象,找出失效的原因,挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
失效分析是对已失效产品进行的一种事后检查。使用电测试以及先进的物理、金相和化学的分析技术,找出失效机理和失效原因,并在生产工艺、器件设计、试验或应用方面提出行之有效的改进措施,防止失效重复出现,提高电子产品和整机设备的可靠性。
适用范围:
分立元件(阻、容、感、继电、接插件敏感元件);
分立器件(小、中、大功率晶体管敏感器件);
集成电路;
射频微波器件;
各种电源/光电模块等;
各类型电子产品。