失效分析中应注意的要点或要素!(参与均有奖励，好的重奖！)

williswon

我想经常来这里的版友们有不少是从事或从事过失效分析这一工作的吧.而对这一工作大家一定有一些感触或理解.
2 J7 r7 x# K( f2 D. b" {) F那么在失效分析过程中,有哪些是导致失效的要点呢?
在此引导各位,对此问题作一个讨论.
1 E3 ]$ ?" |2 O0 w9 P3 p# n1 I1 v
! L6 |- W4 T: `8 |* I* |如果效果良好的话,可以将这些资料汇编成册,留以佳话.
" }$ Q' Q+ p% t. k# S5 c  ~
同时希望参与的各位，有例证的提供例证，有经验的谈谈经验。
# Y$ J, r! Z' S3 T5 Z% I5 l. }+ R先提出本人的一些拙见：
一、失效通常的原因大概有以下几点(不足的希望各位补充)：
; N7 h6 R# F4 N6 `/ s* R1.结构设计的不合理；
2.原材料的问题(包括选材,材料本身的缺陷)；
' y3 a( H; G' k, @% M3.热处理原因；
4.机械加工的方法或方式；
6.制作流程的不恰当；
二、而发现以上原因的佐证又是什么呢？失效分析应该从哪里着手呢？而失效的断口又应该如何去分析呢？
在失效分析过程中，失效断口的保护尤其重要，很多的信息可以从断口中得到，如：
裂纹源的位置；
裂纹扩展的方向；
- [; t+ c* f0 D' b6 H是疲劳开裂还是早期的失效；
; W; V( z8 K! x/ F是韧断还是脆断；
……

* D3 ^- G& w( |$ x[ 本帖最后由 wjliao 于 2007-8-10 09:14 编辑 ]

xhq004

小弟也搞失效分析，属于小打小闹，有机会联系。在模具失效中维护不当也是主要的失效原因。

BV

希望大家热情参与该话题的讨论，参与均有奖励！（2～10分）

" [0 X. h* _5 T$ O8 S分析独到、举例子（个人经历的实例）说明等具有指导作用的帖子，一律重奖！（10～50）

jiacongwang

我公司是专业生产液压油缸的，在油缸失效方面做过一些工作
0 f. @/ B2 v! `% o; z4 {) v) |一 液压缸缸筒爆缸后的外观特征:
: s7 C* r& k& f- d# Q4 I爆缸部位无一定位置，呈放射状，裂纹长短不一，裂纹扩展无方向性。
二 断口宏观特征： 呈颗粒状且具明显解理台阶，属解理断裂
三 裂纹微观特征：
裂纹穿过晶粒并向纵深扩展，属穿晶裂纹
解剖金相检查结果：
1 非金属夹杂物：
3 K, Y) H; \5 ^, y  Q- u% v按GB/T10561-1989钢中非金属夹杂物显微评定法评定氧化物、硫化物、硅酸盐、球状氧化物均≤1.5级
2 晶粒度（指实际晶粒度）：
按YB/T5148-1993金属平均晶粒度测定法评定为2～3级
4 X- a) h* ?8 r- r5 m 3 显微组织：
按GB/T13299-1991钢的显微组织评定法评定；
- C5 \* _( c; t" @9 g; O2 a7 @⑴ 组织组成： 粗、细片状P+网块状F。
: X" z7 X/ J( C: y# Z⑵ 魏氏组织： 1～2级。
3 Y' b5 V) a# T0 ~3 s" O1 e⑶ 带状组织： 1～2.5级      
4  硬度和抗拉强度：
/ f9 R3 q7 i& i) _8 P. o' A% H⑴ 硬度：
8 A* v0 l, ], s218～242HBS/10/1000/12。
. h; s. D/ o0 M8 S* ^7 | 抗拉强度： 730～810MPa。
+ w7 s4 C/ O7 m' M0 p五 正火工艺试验结果(用爆缸样块进行)：
1 正火工艺（见正火工艺曲线）：
2 正火前后金相检查结果（见下表）：
4 A4 P: ?- E/ F# P& ^正火前后金相检查结果比较表
检查 项目   
# Y. u+ D* m( |. V" q1 G状态        晶粒度        显微组织        硬度
, W& w+ k, T  r% F                        HBS10/1000
  h+ W6 M# T. ]" O4 V正火前        2～3级
（见图片4）        粗、细片状P+网块状F（见图片5）        218～242
                W-1～2级（见图片6）       
* A* O3 ~& H- G) Y1 k6 l                带状组织-2级（见图片7）       
正火后        5～8级
（见图片8）        细片状P+S+角块状F（见图片9）        178～200
$ h9 Z3 r! S# _$ R                W-0级（见图片10）       
                带状组织-0级（见图片11）       
. p: c3 ~" r, v$ T& K' ]. k) I从上表中可以看出：经过正火处理的样块晶粒明显细化，魏氏和带状缺陷组织得到了改善和消除。
* i. o  t/ Z0 j' ~, x7 j1 x' J六 结论：
5 u8 f% o0 m; z; Y/ c# @按Q/XY3808-2005热轧无缝钢管及园钢技术条件中第3.6.5条金属材料晶粒度不低于5级的规定，爆缸钢材的晶粒度（2～3级）显然不合格。
具有粗晶粒的钢材其断裂韧性将大幅度降低。根据以上检查分析和工艺试验的结果，可以认为造成液压缸爆缸的主要原因是由于钢材本身晶粒粗大而引起的。

williswon

如果有报告中的图片最好贴出来,让大家观察感受一下!!
* ^+ A; d7 ^2 Q
对于您的分析,本人有一点疑问:
因为魏氏组织本身就属于一种缺陷组织,它的存在会直接影响材料的断裂韧性.但是你将此问题归为粗晶好像有点不妥.
我认为(如果有条件的话)应该对正火前后做一下力学性能测试,如拉伸和冲击试验等.有了这些数据,再说明则更有说服力.

woyaocast

本人是从事铸造合金原料生产的，客户的问题件被经常送来。因为他们都不雇工程师，所以所有铸件问题都搬出“这儿一定是材料问题！” 就失效分析来讲，是有点经验。
# K+ H4 |1 a( ^3 J* [, Q
& n& a) h# t/ N
# p' i) ?! F: |/ b0 L  ~( ], U铸件表面缺陷（特别是压铸）可以分为三大类：

. y. l" j- n2 N8 y6 v1.下陷点
$ _7 M# q/ E) c0 J8 F5 o, L! O2.突出点
# J7 Y! q3 o: O1 _+ O3.裂痕
, v% q( w6 p# J* I& o3 c
7 j0 b! |6 {4 [. X; j1.下陷点分为气孔和缩空，前者是铸造时混入了空气，后者是因降温收缩。分辨两者要使用显微镜放大横切面，气孔呈圆形，缩孔呈树突状。
3 Z3 p4 G8 m4 m" F- @& e
; s- L/ H8 F, S6 {. D& ]也可能是冷隔纹，因为充型时局部冷却导致，很容易分辨，特别是抛光之后。
8 l6 {, l& D0 S2 O5 U+ L
如果是粘模痕，会发觉模具被破坏。这因为脱模角度不足或脱模剂在尖角被冲掉所致。
7 _/ W5 k" M4 [. _
很多时由于客户的铸件设计不能改，我们先把铸件设计撇开，从流道，模温，脱模剂等等着手。

: ^; b' J5 {' {3 Z2. 突出点在这里更是指涂镀之后发生的，可以是气孔导致，晶间腐蚀，热裂痕…，基本上同下陷的相同。很有可能是涂镀的材料和工序所引起，在此不多述。下陷的位置容纳了电镀液，在往后的工序如加热，膨胀形成。
5 ~1 [% S& l9 z  s; ^. E0 i" k
3.裂痕有机会是热裂，晶间腐蚀，过分收缩，气孔，冷隔纹提高应力，金属间化合物导提高应力致，叠铸等等所造成。

& a% `2 k$ A  [8 K6 r# ]1 P$ `这些裂痕坚定有一定的难度。必须使用显微镜帮助，做金相分析。
4 V  S% o2 c; n
  T5 m) f7 C( k/ r: i3 S; V: k要提的是金属间化合物就很有可能跟原材料有关哦，是因为杂质所引起。
+ S" Y1 ~$ q: b# O0 J

做金相分析的门槛比较高，要磨盆，显微镜，相机，溶液等等，可能要聘化学师做成分分析，建议大家跟当地的大学联络去做。
. f' B, F) W  O# E% `% F8 y
4 Z; k1 S3 L( S& y/ s[ 本帖最后由 woyaocast 于 2007-8-10 19:40 编辑 ]

MARK_HAN

冷作模具的失效形式一般是崩角，开裂，或者模板出现尺寸变化，导致模具报废
$ t# v% d" ?; ]0 G一般来说：如果是正常的失效， 崩角和开裂是由于设计结构的原因， 但是也有部分原因是材料韧性不足，因为在保证了冷作钢高硬度以后，必定要牺牲材料韧性
5 c1 n- y( ]& O出现模板尺寸变化的原因，绝大部分原因是经过热处理以后，组织中留有残余奥氏体，因为奥氏体组织不稳定，在使用过程中导致组织形状变化，解决的方式可以在高稳回火之后，再进行安定处理或深冷处理。

williswon

冷作模具钢的选材与实际冲压时的荷重有很大关系,在高负荷作业情况下,为保证模具的硬度及耐磨性,就必须选用高韧性的材料,比如说可以选择高速工具钢,如M2等.它可以在高温回火后保持较高的硬度,通常在620℃回火两次时,仍可保持HRC60以上的硬度,再配合适当的表面处理,以增强耐磨性.
! C0 D$ v4 i8 N$ z- v- q: T
对于常用的冷作模具钢如SKD11(Cr12MoV),通常在低温回火状态使用,因此淬火时的高组织应力无法消除完全,再加上比较不均匀的共晶碳化物分布,使其不具有很高的韧性,因此在应用上常用于中低负荷的工作环境.

因此在失效分析时,必须将失效件的使用场合与材料选择紧紧连系起来.这才能有效地去分析问题之所在.

( w0 m: v; M8 C; b8 X( x1 D你的回复当中有一点疑问,必须指出:
/ v/ ?$ P; i6 }( J. L1 t5 y在高温回火后再进行深冷处理有作用吗?
$ T$ ]" J7 G1 z  q$ P在回火后,残留奥氏体变得稳定化,再深冷处理时,残奥的转变量很少或几乎没有,此时深冷处理就变得没有了意义.

williswon

回复 #7 MARK_HAN 的帖子
回复 #4 jiacongwang 的帖子
  `- }/ Z, F- P1 T
以上疑问只是个人观点,有分歧讨论才会更活跃嘛.
: L2 u+ _6 {5 b) |& ^! T
9 [# e6 m9 c- u+ o请两位不要介意.欢迎提出不同的观点.愿意同大家一起进步!

jiacongwang

魏氏组织虽然属于一种组织缺陷，可是，在我国热轧钢管国家标准里面没有具体要求与规定
8 q" o1 ]' c1 c& a9 W所以，生产商提供的产品里面还是部分存在的。这也是断裂的一个主要原因。
而且，魏氏组织与晶粒粗大本来就很难区分，我们通过正火处理，可以一次解决所有组织不合格，效果还是很好的。
# }9 k0 G' q; Z
另外，我的照片为什么都无法上传，要以什么方式才可以上传呀？

MARK_HAN

谢谢这位兄台指出我帖子中的错误，  当初发帖子是自己疏忽，发了之后没仔细看，说的没错，深冷处理应该在淬火之后马上做，为的目的是让奥氏体尽可能的转化为马氏体组织，然后在高温回火，形成稳定的回火马氏体。

williswon

其实,铁素体魏氏组织和通常的铁素铁还是可以区分的,魏氏组织是沿晶界向晶内生长的,轻微的呈锯止状,而严重的就会呈针状.
! }5 V9 A! {( i" w, M
, J3 c1 i0 e/ x; s0 \形成原因与终煅温度过高有关系.

7 l5 q' ~, o$ J. q8 a3 j正火是可以起到改善组织,细化晶粒的作用,同时也可以消除铁素体魏氏组织.

bj2008

摘自：《失效分析的任务、方法及其展望》一文
失效分析的思路及程序
/ w1 L8 o. Q3 f" s% j2 @1 _1.防止失效的思路
失效分析及失效的防止好比医生治病,正确的诊断、配合对症下药才能将病治好,这是紧密联系的两个方面。其基本思路是:
" f0 |; X# V0 R: y& w+ ^5 b' J8 G4 M8 {(1)对具体服役条件下的零部件进行具体分析,从中找出主要的失效形式及主要失效抗力指标。
(2)运用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究成果,深入分析各种失效现象的本质,以主要失效抗力指标与材料成分、组织、状态的关系,提出改进措施。
8 [/ O) H; O+ H. _7 Y(3)根据“不同服役条件要求材料强度和塑性、韧性的合理配合”这一规律,分析研究失效零部件现行的选材、用材技术条件是否合理,是否受旧的传统学术观念束缚。在失效分析中常遇到一些“合法而不合理”的技术条件规定,如果把它当成金科玉律,则会犯分析上的错误,对防止零部件失效不利。
(4)采用局部复合强化,克服零部件上的薄弱环节,争取达到材料的等强度设计。
(5)在进行失效分析和提出防止失效的措施时,还应做到几个结合:
3 r+ ]6 e7 n3 y( U" U( J8 O1 }①设计、材料、工艺相结合,即对形状、尺寸、材料、成型加工和强化工艺统一考虑;
②结构强度(力学计算、实验应力分析)与材料强度相结合,试棒试验与实际零部件台架模拟试验相结合;
③宏观规律与微观机理相结合,宏观断口和微观断口分析相结合,宏观与显微、亚显微组织分析相结合;
④试验室规律性试验研究与生产试验相结合。
& I- {. `' Q6 U' F2.失效分析的程序
进行失效分析,对于具体零部件要具体对待,不能企求有统一的方法。在整个失效分析过程中,应重点抓住以下几个环节:
/ D. p4 j) x1 s  d  K(1)收集失效件的背景数据 除了解失效零部件在机器中的部位和作用、材料牌号、处理状态等基本情况外,应着重收集下面两方面的资料:
6 M& T( M% v. O①失效件全部制造工艺历史。从取得有关图纸和技术标准开始,了解冶炼、铸造、压力加工、切削加工、热处理、化学热处理、抛光、磨削、各种表面强化和表面处理及装配、润滑情况;
) k8 w* Y: G2 t% N: A9 @②失效件的服役条件及服役历史。除了解载荷性质、加载次序、应力状态、环境介质、工作温度外,应特别注意环境细节和异常工况,如突发超载、温度变化、温度梯度和偶然与腐蚀介质的接触等。
(2)失效零部件及全部碎片的外观检查 在进行任何清洗之前都应经过彻底的外观检查,用摄相等方法详细做好记录。重点检查内容为:
①观察整个零部件的变形情况,看是否有镦粗、下陷、内孔扩大、弯曲、颈缩等;
/ U8 P3 s1 ?$ C6 \/ T( t% H3 M/ N②观察零部件表面冷热加工质量,如有无过烧、折叠、斑疤等热加工缺陷,有无刀痕、刮伤等机加工缺陷,有无冷热加工造成的裂纹;
; E# W5 @) r% b③观察断裂部位是否在键槽、油孔、尖角、加工深刀痕、凹坑等应力集中处;
( n8 G0 o- h, Z1 W" M④观察零部件表面有无氧化、腐蚀、气蚀、咬蚀、磨损、龟裂、麻点或其它损伤;
⑤观察相邻零部件或配偶件的情况;
⑥观察零部件表面有无附着物。
(3)试验室检验 在检验前,对试验项目和顺序、取样部位、取样方法、试样数量等均应全面、周密地考虑。一般采用的分析手段有下列各项:
) A, h# Q) ]2 U8 g①化学分析
1 R9 j7 [3 ], h* R7 [2 \目的是鉴定零部件用材料是否符合原定要求,有无用错材料或成分出格,必要时可分析微量元素或进行微区成分分析。当表面有腐蚀产物时,也应分析腐蚀产物成分;
②宏观(低倍)分析 主要用于检查原材料或零部件质量,揭示各种宏观缺陷;
! v7 [1 P# [. c! e③断口分析
8 R3 ^$ w$ n( `5 ^5 L. S对于断裂失效零部件,断口分析是最重要的一环。断口形貌真实地反映了断裂过程中材料抵抗外力的能力,记录了对材料断裂起决定作用的主裂缝所留下的痕迹。通过对断口形貌特征的分析,不仅可以得到有关零部件使用条件和失效特点的资料,还可以了解断口附近材料的性质和状况,进而可以判明断裂源、裂纹扩展方向和断裂顺序,确定断裂的性质,从而找出断裂的主要原因。断口分析先用肉眼或低倍实体显微镜和立体显微镜从各个角度来观察断口表面的纹理和特征,然后用电子显微镜(特别是扫描电镜)对有代表性的部位进行深入观察,以了解断口的微观特征;
④微观组织分析
, K1 f  }/ j6 _; ^1 C即用金相显微镜、电子显微镜鉴定失效分析的显微组织,观察非金属夹杂物,分析组织对性能的影响,检查铸、锻、焊和热处理等工艺是否恰当,从而由材料的内在因素分析导致失效的原因;
8 H4 {  D& O/ Z2 l8 B⑤力学性能试验 在必要时可以进行某些项目的力学性能试验,包括断裂韧性试验,以校验该零部件的实际性能是否符合技术要求;
7 Y9 |4 x  |! R! N, W- G1 L  M⑥其它检测项目 如用X射线衍射仪进行定性(如σ相)或定量(如残余奥氏体含量)分析,对受力复杂的零部件进行实验应力分析等等。
* k6 P0 F+ s! F+ B( ~" d9 F(4)判定失效原因
进行上述环节后,把所得的资料进行综合分析,搞清失效的过程和规律,这是失效分析的重要环节。断裂失效原因的分析过程见图4。一般要从影响零部件失效的结构设计因素、材料因素、工艺因素、装配因素和服役条件因素中进行全面分析,真正找到导致该零部件早期失效的主导因素。重大的失效分析项目,在初步确定失效原因后,还应及时进行重现性试验(模拟试验),以验证初步结论的可靠性。
! l9 d2 N( Y: i2 e- `(5)失效分析的反馈
$ Q, Z  I, a, A: f! P积极的失效分析,其目的不仅在于失效性质和原因的分析判断,更重要的是反馈到生产实践中去。由于失效原因涉及到结构设计、材料设计、加工制造及装配使用、维护保养等各个方面,失效分析结果也要相应地反馈到这些环节。在一般情况下,失效分析反馈可按图5所示的基本思路进行,即从失效分析的结论中获得反馈信息,据以确定提高失效抗力的途径(形成反馈试验方案),并通过试验选择出最佳改进措施。反馈的结果可能是改进设计结构、材料、工艺、现场操作规程,也可能是综合改进。
6 C' y5 u! }: T8 r$ T" }' H# z
[ 本帖最后由 bj2008 于 2007-8-12 12:17 编辑 ]

hbh0606

我曾参与做过高强度螺栓，失效主要表现在抗拉强度和屈服强度达不到要求，分析如下：
9 ~3 ^/ h; [( U  A* N* W% B5 [! T1.材料选择失当；
2.产品设计不合理，主要是过渡角（四角）；
7 @& ]3 p( L- G* D% C, @- v3.热处理安排不当，锻压后最好经过正火处理。

ferris

我做过一些失效分析，感觉断口分析是最重要的，从断口的宏观观察就可以确实断裂的性质，是塑性断裂、脆性断裂还是疲劳断裂等？可以确定裂纹源、裂纹扩展方向，工件上是否原就存在缺陷等。只有先进行断口分析，才能着手下面要做的试验。

williswon

对于失效件，第一重要的就是保护好断口，切不可将断口对接，损坏的断口的形貌，对失效分析来讲，是证据收集的一大损失。
8 M5 w( v6 Y! G% I* L
必要时可以做防锈处理，来保护断口。

清风明月

下面我来说两点大家都容易忽视的地方。机械失效常常会出现多个机件发生失效,特别是机械事故发生的时候,往往有大量机件同时遭到破坏,情况相当复杂,而失效原因也错综复杂、多种多样。因此,需要有正确的失效分析思路和合理的失效分析步骤。合理的失效分析步骤和程序有利于保证失效分析顺利有效地进行。
1、 保护失效现场
" X: [' N% \- M9 K       保护失效现场的一切证据,维持原状、完整无缺和真实不伪,是保证失效分析得以顺利有效地进行的先决条件。失效现场的保护范围视机械设备的类型及其失效发生的范围而定。
1 m- r$ Z" d8 y+ h3 v% D5 l; A2、 失效现场取证和收集背景材料
1 E8 e% B9 X- Z% U失效现场取证应由授权的失效分析人员执行,并授权收集一切有关的背景材料。失效现场取证可用摄影、录像、录音和绘图及文字描述等方式进行记录。
失效现场取证所应注意观察和记录的项目主要有:
(1) 失效部件及碎片的名称、尺寸大小、形状和散落方位。
. |/ y' e9 w+ e2 G(2) 失效部件周围散落的金属屑和粉末、氧化皮和粉末、润滑残留物及一切可疑的杂物和痕迹。
3 {5 q( r2 z# J7 X6 ~; X; G(3) 失效部件和碎片的变形、裂纹、断口、腐蚀、磨损的外观、位置和起始点,表面的材料特征,如烧伤色泽、附着物、氧化物和腐蚀生成物等。
$ t: i8 b9 X( o6 y  f4 K(4) 失效设备或部件的结构和制造特征。
2 D& ]: E; ?+ n/ v(5) 环境条件(失效设备的周围景物、环境温度、湿度、大气和水质) 。
(6) 听取操作人员及佐证人介绍事故发生时情况(录音记录) 。

YCL750916

失效分析的首要问题是先找到疲劳源。然后根据裂纹走向判断失效原因。

bohainengke

失效还有一个原因是疲劳失效
在恶劣的环境下，比如高温、高压、扭矩变化，这里都可能会加速产品的疲劳
5 F! {/ T, I( a产生裂纹，甚至断裂！

lisc2000

失效还有环境
和普通的一样,人机料法环
和周围环境也有很大关系
; x1 Q' g2 |7 E9 Q% t人的使用过程,摩擦~~等等

如果环境和使用方法正确的话那主要就是材料和热处理的原因了

bj2008

轴承失效分析方法

, W3 x6 T- I% @/ b  A* x在分析轴承失效的过程中，往往会碰到许多错综复杂的现象，各种实验结果可能是相互矛盾或者主次不清，这就需要经过反复实验、论证，以获得足够的证据或反证。只有运用正确的分析方法、程序、步骤，才能找到引发失效的真正原因。
一般情况下轴承失效分析大体可分为以下三个步骤：失效实物和背景资料的收集、对失效实物的宏观检查和微观分析。
" r8 }" E9 J) R, {& d1.失效实物和背景材料的收集
尽可能地收集到失效事物的各个零件和残片。充分了解失效轴承的工作条件、使用过程和制造质量等。具体内容包括：
( i) J1 @( m) ~6 B（1）主机的载荷、转速、工作状况等轴承的设计工作条件。
, ^" W: w9 ?9 W, D3 R7 N（2）轴承及其相关部位其他零件的失效情况，轴承失效的类型。
（3）轴承的安装运转记录。运转使用过程中有无不正常操作。
（4）轴承工作中所承受的实际载荷是否符合原设计。
（5）轴承工作的实际转速及不同转速出现的频率。
（6）失效时是否有温度的急剧增加或冒烟，是否有噪声及振动。
（7）工作环境中有无腐蚀性介质，轴承与轴颈间有无特殊的表面氧化色或其他沾污色。
$ O* H5 `6 I6 y* M（8）轴承的安装记录（包括安装前轴承尺寸公差的复验情况），轴承原始间隙、装配和对中情况，轴承座和机座刚性如何，安装是否有异常。
（9）轴承运转是否有热膨胀及动力传递变化。
) B3 p* q9 O2 H- z6 X（10）轴承的润滑情况，包括润滑剂的牌号、成分、颜色、粘度、杂质含量、过滤、更换及供给情况等，并收集其沉淀物。
) C' ~' K. ]! Y7 h1 s& r' I（11）轴承的选材是否正确，用材质量是否符合有关标准或图样要求。
（12）轴承的制造工艺过程是否正常，表面是否有塑性变形，有没有表面磨削烧伤。
9 M* m" [$ J- A, i6 L（13）失效轴承的修复和保养记录。
（14）同批或同类轴承的失效情况。
- u+ b+ _  Q" y+ W1 u) g* U在收集实际背景材料工作中，全部满足上述要求是很难的。但收集到的资料越多，无疑会更有利于得到正确的分析结论。
2.宏观检查
; p; o0 B0 y/ w. q+ M# U' |对失效轴承进行宏观检查（包括尺寸公差测量和表面状态检查分析），是失效分析最重要的环节。总体的外观检查，可了解轴承失效的概貌和损坏部位的特征，估计造成失效的起因，察看缺陷的大小、形状、部位、数量和特征，并截取适当部位做进一步的的微观检查和分析。宏观检查的内容包括：
6 U2 ]! A9 r) V% v! E5 P8 }6 d) l3 v3 ?（1）外形和尺寸的变化情况（包括测振分析、动态函数分析和滚道圆度分析）。
（2）游隙的变化情况。
（3）是否有腐蚀现象，在什么部位，是什么类型的腐蚀，是否与失效直接有关。
% c. o# l. A) Z$ k" g2 J4 F（4）是否有裂纹，裂纹的形态和断口性质如何。
（5）磨损是什么类型的，对失效有多大作用。
# T" n& a8 e# ^* K1 X（6）观察轴承各零件工作表面变色的情况和部位以确定其润滑情况和表面温度效应。
0 d* ?. a9 r3 v- t) V（7）对失效特征区主要观察有无异常磨损、外来颗粒嵌入、裂纹、擦伤和其他缺陷。
（8）冷酸洗法或热酸洗法检验轴承零件原始表面有无软点、脱碳层和烧伤，特别是表面磨削烧伤。
. R) c0 |- |* r4 j9 H6 u（9）用X射线应力测定仪器测量轴承工作前后的应力变化情况。
% P! z5 M1 U  P, s宏观检查的结果，有时可基本判断失效的形式和原因，但要进一步确定失效的性质，还必须取得更多的证据，做微观分析。
3.微观分析
失效轴承的微观分析包括光学金相分析、电子显微镜分析、探针和电子能谱分析等。主要是根据失效特征区的微观组织结构变化和对疲劳源、裂纹源的分析为失效分析提供更充分的判据或反证。微观分析中最常用、最普遍的方法是光学金相分析和对表面硬度检测。分析的内容应包括：
（1）材料质量是否符合有关标准和设计要求。
$ _9 G7 j9 `. q) |& m（2）轴承零件的基本组织和热处理质量是否符合有关要求。
（3）表层组织是否存在脱碳层、托氏体和其他表面加工变质层。
（4）测量渗碳层等表面强化层和多层金属各层组织的深度，腐蚀坑或裂纹的形态与深度，并根据裂纹的形状和两侧组织特征确定裂纹产生的原因及性质。
8 P* h5 X& R+ h/ |" X4 f  r3 ?（5）根据晶粒大小、组织变形、局部相变、重结晶、相聚集等判断变形程度、温升情况、材料种类及工艺过程等。
6 [* s% h! m$ \( ]（6）测量基本硬度、硬度均匀性及失效特征区的硬度变化。
: H' w8 Q9 p4 k（7）断口观察与分析。用扫描电子显微镜定性分析和测量观察断口。
& Q) i3 ]3 I! j, t0 m" t# }9 y! o2 S9 {（8）电子显微镜、探针和电子能谱在疲劳源和裂纹源分析中能测出断口的成分，发现断口的性质和断裂的原因。
以上介绍的轴承失效分析一般方法的三个步骤是一个由表及里逐步深入的分析过程。具体每一步骤中包含的内容应根据轴承失效的类型和特点，视具体情况取舍，但分析步骤是缺一不可的。而且在整个分析过程中，分析结果应始终与影响轴承失效的诸多因素联系起来，综合考虑。

bj2008

失效分析的基本程序

1.背景资料的收集和分析样品的选择
" _! v* T6 E( ~1 L) n, `8 y2.失效零件的初步检查（肉眼检查及记录）
) m4 u. X$ K- ^9 t; E( a3.无损检测
4.机械性能检测
5.所有试样的选择、鉴定、保存以及清洗
6.宏观检验和分析（断裂表面、二次裂纹以及其他的表面现象）
7.微观检验和分析
# x$ p5 f, D4 l8.金相剖面的选择和准备
  O9 R5 x/ v' C# o2 h9.金相剖面的检验和分析
& P! g; D. g$ n5 Y10.失效机理的判定
11.化学分析（大面积、局部、表面腐蚀产物、沉积物或涂层以及微量样品的分析）
6 k. T8 t% Z+ _% T7 e& }0 k/ a2 v! J12.断裂机理的分析
9 d( L; S" i6 S9 v13.模拟试验（特殊试验）
  b1 C9 @  y" X14.分析全部事实，提出结论，书写报告（包括建议在内）
+ M" E4 ?( ^* }: }) k9 B2 w' ]以上是失效分析的全部过程，当然具体到某个失效零件，不一定都要这些过程，要根据失效零件的复杂程度，具体分析。

xz0899

其实FMEA很简单,只要你按照哪个思路走,设计,设备或者流程都应该没问题,在技加行业来将人为因素应该是比较大的问题,这也是我目前做FMEA遇到的问题...

bj2008

从事失效分析的朋友，希望论坛收集的这几本书对你有所帮助：

（1）美国 金属手册 第九版
案头卷 加工工艺与通用资料
第一卷 性能与选择；钢与铁
第二卷 性能与选择；有色金属与纯金属
/ K& l0 M1 |+ Z. W4 h, x0 R: K第三卷 性能与选择；不锈钢、工具材料及特殊用途合金
' G0 Q. @# F: n9 o第四卷 热处理
第五卷 表面处理
第六卷 焊接、硬钎焊、软钎焊
第七卷 粉末冶金
第八卷 机械性能
* E/ \  q" B5 u第九卷 金相与组织
第十卷 材料检验  
第十一卷 失效分析与预防
: v2 Y6 L# I/ ]2 i第十二卷 断口显微分析
第十三卷 腐蚀
第十四卷 成型和锻造
% O  j3 a: @# ]3 Whttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... 0%CA%F4%CA%D6%B2%E1
+ h5 G2 e. e" j2 k$ M5 R（2）金属损伤图谱-金属失效的扫描电子显微镜研究
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
（3）工程材料的失效分析
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
) H& k2 P7 S" d1 N6 }. w. c1 V（4）机械失效的痕迹分析
5 C. `- j- @2 ]( q4 Xhttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
8 q) u* m' B! Q  g（5）金属断口分析（此书为1996年版。还有一本与经典的《金属断口分析》论坛不知是否收藏：上海交通大学<金属断口分析>编写组，国防工业出版社，1979）
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... F%BF%DA%B7%D6%CE%F6
（6）金属材料断口分析及图谱
4 B# E3 j; U4 A* J+ M2 Nhttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... F%BF%DA%B7%D6%CE%F6
, A# c- y, C, |2 |5 P（7）金属力学性能与失效分析
5 \& L+ S! I& \+ |: o7 uhttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
4 R; s6 b( ~5 W6 u（8）金属材料及其缺陷和失效分析100例
" z4 e, C, N1 u1 ~http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
$ X; W% O% B# w* f9 H& T! _（9）航空用钛合金失效及其预防
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
（10）机械装备失效分析图谱
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
( ~% c. Y7 C# [8 V（11）金属构件失效分析
, D# n: }  R$ K# I( ahttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
2 T, T7 ^; |0 [# x. J（12）承压设备失效分析与处理
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
. J5 Q6 e6 ?' F" N9 Z（13）火力发电厂金属断裂与失效分析
6 W4 Y2 J; |1 t; `2 khttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
% P$ x+ @0 c. j& l) i3 K# J（14）机械产品失效分析丛书 基础-4 疲劳失效分析
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
# |' @! z+ y- }9 k% \. P( i( z（15）机械产品失效分析丛书 基础-5 磨损失效分析
+ U: ]$ u* O$ e5 _  C4 shttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
0 n4 e) V( K+ K/ m

（16）机械产品失效分析丛书 基础-6 脆断失效分析
http://www.3dportal.cn/discuz/viewthread.php?tid=337972&extra=page%3D1
( p4 \8 _# H  L% J（17）焊接工艺与失效分析
9 w( l: Q4 H2 N) c7 c3 chttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
/ E- z+ e. w+ v（18）车轴断裂失效分析图谱
9 V  D, A6 o2 \# G$ \7 F& jhttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
（19）轴及紧固件的失效分析
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
# t; K+ V3 T: q: _6 B（20）世界最著名轴承企业:SKF轴承失效分析资料
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
3 Q/ \# Q4 V4 ?7 a  U（21）轴承的失效分析
# z) G& m$ o& v, M9 a9 f: Qhttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
+ Q7 U$ `4 y# M' n（22）齿轮失效分析实例
8 W  I' s. W( `! i9 j1 j: thttp://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
（23）机械产品失效分析丛书 零件-4 齿轮的失效分析
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... hlight=%CA%A7%D0%A7
! `. n9 K, T' t1 y8 B2 U4 z* r5 L（24）国外内燃机铝活塞金相组织及断口分析
http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... F%BF%DA%B7%D6%CE%F6
, ~2 [) u% L: |6 t0 T4 a! R  t
[ 本帖最后由 bj2008 于 2007-8-14 14:39 编辑 ]

williswon

感谢 bj2008 老先生的一次又一次参与.同时也感谢你提供分析的思路与方法,使得此议题活跃了不少.
1 f7 Q. w$ t2 L8 A
% ?" k+ u0 A# C/ K; ^$ }同时也感谢参与的各位版友,特别是有从事过失效分析的版友们.

因为失效分析的最终目的是指导实际生产,不管对从事设计或制造还是热处理、表面处理的行业来讲都是尤其重要的。同时这也是我们进行FMEA（失效模式分析）的基础数据。

希望从事过或正从事着的同事们，给出例证。让我们共同学习。