金属材料失效分析重点分析结构件在使用过程中(或者是在使用前的试验过程中),由于尺寸、形状、材料的性能或组织发生变化而引起的机械或机械零件部件不能较好的完成指定功能,或者机械构件丧失了原设计功能的现象。从而找出结构件失效的主要原因,以及预防失效措施和产品改进方案提示。
产品失效部位可出现两种情况:内部缺陷引起的失效;表面缺陷引起的失效。
从分类上看,有弹性失效、塑性失效、腐蚀失效、脆性断裂失效、疲劳失效、韧性断裂失效和磨损失效。
失效的原因多为选材不当或缺陷、设计不合理、工艺不合格、操作维护不当。
金属材料失效的常见缺陷有:偏析、缩孔。松散,气泡和白点。这类属于铸钢金属缺陷。
锻造轧制钢的缺陷一般包括:粗魏氏体组织、折叠、划痕、网状碳化物和带状组织、脱碳层组织、裂纹、分层和疤痕。另外,焊接工艺和金属夹杂物对金属材料的性能影响很大。
在失效分析中,材料的变形和断裂往往问题。变形失效在常温或温度不高的情况下的变形失效主要由弹性变形失效和塑性变形失效。弹性变形失效主要是变形过量或丧失原设计的弹性功能,塑性失效一般是变形过量。在高温下的变形失效有蠕变失效和热松弛失效。一般包括弹性变形失效、塑性变形失效、高温变形失效、断裂变形失效包括韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂。在磨损失效和失效分析报告中,主要包括磨料磨损、粘着磨损、冲世磨损、微动磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。
一般来说,我们可以通过结构组织分析、无损检测分析、应力测试计算、材料性能测试和化学成分分析来分析具体的材料故障原因。