从整体到局部
所谓从整体到局部包括两方面的考量。一是从和失效的产品相关联的其他部件到失效产品。要成分了解产品的工作环境及工作原理,任何和失效产品相关联的零部件都可能对失效产生影响。甚至包括环境温湿度。二是从失效零部件到具体失效部位。要充分研究失效部位在产品上的位置特点,是受力部位还是非受力部位?是不是应力集中部位?是否是经过了局部热处理等等。
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。
常见的失效形式有机械力破坏、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。
中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台
某载货汽车在实际使用过程中发生了油箱拉带断裂的现象,从而造成油箱脱落,导致严重的车毁人亡交通事故。
利用技术对油箱拉带的断口进行金相分析和宏观断口形貌分析,并结合油箱拉带的制造技术要求,从而得出油箱拉带断裂的原因。油箱拉带在制造过程中经剪切而成,其吊耳处边缘部位粗糙且存有微裂纹,再加上厚度达不到要求,强度明显降低,不断承受作用力使裂纹逐渐扩展导致拉带断裂,油箱拉带断裂属产品制造质量缺陷所致。
通过断口的形态分析去研究一些断裂的基本问题:如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。如果要求深入地研究材料的冶金因素和环境因素对断裂过程的影响,通常还要进行断口表面的微区成分分析、主体分析、结晶学分析和断口的应力与应变分析等。
随着断裂学科的发展,断口分析同断裂力学等所研究的问题更加密切相关,互相渗透,互相配合;断口分析的实验技术和分析问题的深度将会取得新的发展。断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。
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、立、准确的失效分析报告。
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,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。
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。