会员登录 | 一账通登录 | 免费注册

全国热线

4008-655-800

机械零件失效分析 主要的失效形式有哪些?

日期:2022-11-17 16:00:08 浏览量:101 标签: 失效分析

机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能时,称为失效。失效分析的结果,既可对零件的失效形式加以预测,又是零件选材的依据,同时又可以对合理制订零件的制造工艺、优化零件的结构设计,以及新材料的研制和新工艺的开发等提供有指导意义的数据。本文收集整理了一些资料,期望能对各位读者有比较大的参阅价值。

机械零件失效分析 主要的失效形式有哪些?

一、机械零件的失效形式主要有:

1、整体断裂

零件在受拉、压、弯、剪和扭等外载荷作用时,由于某一危险截面上的应力超过零件的强度极限而发生的断裂,或者零件在受变应力作用时,危险截面上发生的疲劳断裂均属此类。例如螺栓的断裂、齿轮轮齿根部的折断等。

2、过大的残余变形

如果作用于零件上的应力超过了材料的屈服极限,则零件将产生残余变形。机床上夹持定位零件的过大的残余变形,要降低加工精度;高速转子轴的残余挠曲变形,将增大不平衡度,并进一步引起零件的变形。

3、零件的表面破坏

零件的表面破坏主要是腐蚀、磨损和接触疲劳。腐蚀是发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象。腐蚀的结果是使金属表面产生锈蚀,从而使零件表面遭到破坏。与此同时,对于承受变应力的零件,还会引起腐蚀疲劳的现象。

磨损是两个接触表面在作相对运动的过程中表面物质丧失或转移的现象。

腐蚀、磨损和接触疲劳都是随工作时间的延续而逐渐发生的失效形式。处于潮湿空气中或与水、汽及其他腐蚀性介质相接触的金属零件,均有可能发生腐蚀现象;所有做相对运动的零件接触表面都有可能发生磨损;而在接触变应力条件下工作的零件表面也将有可能发生接触疲劳。

4、破坏正常工作条件引起的失效

有些零件只有在一定的工作条件下才能正常地工作。例如,液体摩擦的滑动轴承,只有在存在完整的润滑油膜时才能正常地工作;带传动和摩擦轮传动,只有在传递的有效圆周力小于临界摩擦力时才能正常地工作;高速转动的零件,只有其转速与转动件系统的固有频率避开一个适当的间隔时才能正常地工作等。如果破坏了这些必备的条件,则将发生不同类型的失效。例如,滑动轴承将发生过热、胶合、磨损等形式的失效;带传动将发生打滑的失效;高速转子将发生共振从而使振幅增大,以致引起断裂的失效等。

零件到底经常发生哪种形式的失效,这与很多因素有关,并且在不同行业和不同的机器上也不尽相同。根据参考文献中对1378项失效所进行的分类结果来看,由于腐蚀、磨损和各种疲劳破坏所引起的失效就占了73.88%,而由于断裂所引起的失效只占4.79%。所以可以说,腐蚀、磨损和疲劳是引起零件失效的主要原因。

二、机械零件的失效分析

失效分析的目的是找出产生失效的主导因素,为能准确确定零件的主要使用性能提供可靠依据。例如,各类发动机曲轴的选材,按传统的知识认为,曲轴工作中主要承受高的冲击性和耐磨性,基本是应用45钢制造。而进行失效分析结果证实,曲轴的主要失效形式是疲劳断裂,所以疲劳强度应是曲轴设计、制造的主要使用性能指标,选用球墨铸铁制造质优、耐用又价廉。可见,了解失效形式是正确选材的基本前提之一。

实际上,一个零件的失效往往是相当复杂的,常常不是单一原因造成的,而是多种因素共同作用的结果。所以,失效分析是一项涉及面很广的复杂的技术工作,必须要有一个科学的方法,合理的工作程序。

首先,对零件使用现场进行调查。了解零件的工作环境和失效经过,拍照记录相关零件的受损情况、零件的使用寿命,收集并保存失效零件残体供分析用。

其次,收集零件用材和制造工艺档案资料。复查零件材料的化学成分和原材料质量,详细了解零件的毛坯制造、机械加工、热处理等工艺和操作过程。

第三,失效零件本身的检测分析。对失效零件进行损伤处的外观分析(了解零件的损伤种类,寻找损伤的起源,观察损伤部位的表面粗糙度和几何形状等),并取样进行断口分析、金相分析、力学性能测试等。还要分析在失效零件上收集到的腐蚀产物的成分、磨屑的成分等,必要时还要进行无损探伤、断裂力学分析等。

综合上述各方面的调查和分析结果,判断影响零件失效的各种因素,排除不可能或非重要的因素,最终确定零件失效的真正原因,特别是起决定作用的主要原因。我公司拥有专业工程师及行业精英团队,建有标准化实验室3个,实验室面积1800平米以上,可承接电子元器件测试验证、IC真假鉴别,产品设计选料、失效分析,功能检测、工厂来料检验以及编带等多种测试项目。

相关阅读
五月芯资讯回顾:原厂涨价函不断,疫情影响供应链

日期:2021-06-04 11:16:00

刚刚过去的五月,全球多地疫情反弹,大宗商品涨价延续,IC产业链毫无意外,缺货涨价仍是主旋律。下面就来梳理一下过去的一个月,业内都有哪些值得关注的热点。 查看全文>>

马来西亚管控延长,被动元件又悬了?

日期:2021-06-18 15:41:07

自五月以来,马来西亚疫情不断升温,每日新增确诊高峰曾突破9000例。严峻形势之下,马来西亚政府于6月1日开始执行为期半个月的全面行动管制。在这之后,每日新增病例呈现下降趋势。 查看全文>>

内存市场翻转,涨价来袭!

日期:2021-03-05 10:53:00

据媒体近日报道,内存正在重回涨价模式,从去年12月到今年1月,涨幅最多的品种已达30%。据行情网站数据,各类内存条、内存颗粒在12月上旬起开始涨价,至今仍没有停止的意思。 查看全文>>

被动元件涨价启动,MLCC和芯片打头阵

日期:2021-03-05 10:52:00

据台媒近日报道,MLCC两大原厂三星电机和TDK近期对一线组装厂客户发出通知,强调高容MLCC供货紧张,即将对其调涨报价。在芯片电阻市场,台厂国巨正式宣布从三月起涨价15-25%。紧接着,华新科也对代理商发出涨价通知,新订单将调涨10-15%。 查看全文>>

深圳福田海关查获大批侵权电路板,共计超过39万个

日期:2021-03-05 11:12:00

据海关总署微信平台“海关发布”10日发布的消息,经品牌权利人确认,深圳海关所属福田海关此前在货运出口渠道查获的一批共计391500个印刷电路板,侵犯了UL公司的“RU”商标专用权。 查看全文>>

可靠性测试:常规的可靠性项目及类型介绍

日期:2021-04-26 16:17:00

可靠性试验是对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。试验结果为故障分析、研究采取的纠正措施、判断产品是否达到指标要求提供依据。根据可靠性统计试验所采用的方法和目的,可靠性统计试验可以分为可靠性验证试验和可靠性测定试验。可靠性测定试验是为测定可靠性特性或其量值而做的试验,通常用来提供可靠性数据。可靠性验证试验是用来验证设备的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验,一般将可靠性鉴定和验收试验统称为可靠性验证试验。 查看全文>>

产品进行可靠性测试的重要性及目的

日期:2021-04-26 16:19:00

产品在一定时间或条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率还有平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。而且这是一项重要的质量指标,只是定性描述就显得不够,必须使之数量化,这样才能进行精确的描述和比较。 查看全文>>

汇总:半导体失效分析测试的详细步骤

日期:2021-04-26 16:29:00

失效分析是芯片测试重要环节,无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品,失效分析可以帮助降低成本,缩短周期。 常见的失效分析方法有Decap,X-RAY,IV,EMMI,FIB,SEM,EDX,Probe,OM,RIE等,因为失效分析设备昂贵,大部分需求单位配不了或配不齐需要的设备,因此借用外力,使用对外开放的资源,来完成自己的分析也是一种很好的选择。我们选择去外面测试时需要准备的信息有哪些呢?下面为大家整理一下: 查看全文>>

芯片常用失效分析手段和流程

日期:2021-04-26 16:41:00

一般来说,集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免,随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高,失效分析工作也显得越来越重要,通过芯片失效分析,可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。芯片失效分析的常用方法不外乎那几个流程,最重要的还是要借助于各种先进精确的电子仪器。以下内容主要从这两个方面阐述,希望对大家有所帮助。 查看全文>>

值得借鉴!PCB板可靠性测试方法分享

日期:2021-04-26 16:47:42

PCB电路板是电子元件的基础和高速公路,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。PCB的质量非常关键,要检查PCB的质量,必须进行多项可靠性测试。这篇文章就是对测试的介绍,一起来看看吧。 查看全文>>