零件的失效分析
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 6757 次点击
一、零件的失效概念和形式
失效:指零件在使用过程中,由于尺寸、形状或材料的组织与性能发生变化而失去正常工作所具有的效能。
失效的三种情况:
①零件完全破坏,不能继续工作。
②虽能工作,但不能保证安全。
③虽保证安全,但不能保精度或起不到预定的作用。
失效的主要方法有:变形、断裂和表面损伤等。
1.变形失效:
过量变形失效:指零件在工作过程中产生超过允许值的变形量而导致整个机械设备无法正常工作,或者正常工作但产品质量严得下降的现象。
2.断裂失效:
指零件在工作过程中完全断裂而导致整个机械设备无法工作的现象。
失效的主要形式有:塑性断裂失效、低应力脆性断失效、疲劳断裂失效、蠕变断裂失效、介质加速失效。
3.表面损伤失效:
指机械零件因表面损伤而造成机械设备无法正常工作或失去精度的现象。
主要包括:磨损失效、腐蚀失效、接触疲劳失效等。
按表面疲劳损伤程度:分麻点与剥落两种方式。
二、零件失效的原因
一般从以下几个方面进行分析:
1.设计不合理:
机械零件的结构形状和尺寸设计不合理引起的。如尖角、尖棱等。
2.选材不合理:
对失效形式误判,或选材不能满足工作条件的要求;或错误选泽了材料。
3.加工工艺不当:
由于采用的工艺方法、工艺参数不正确,可能造成各种缺陷。粗糙度过大、刀痕较深,磨削裂纹等。热成形的过热、过烧、带状组织等,热处理工序中容易产生氧化、脱碳、淬火变形与开裂。
4.安装使用不正确:
安装过紧、过松、和或对中不准、固定不紧。重心不稳、密封不好等。
三、失效分析的一般过程
失效分析是一项系统工程,必须对零件设计、选材、工艺、安装使用等各方面进行系统分析,才能找出失效原因。
事故(失效)——收集失效的残骸——全面调查(失效现场的调查)部位,特点、环境:时间——综合分析(分放区、工作状态、裂纹和断口分析、结构、受力、应力状态、材质、性能组织分析)——或测试或模拟——找出失效原因——提出改进措施。