金屬材料失效是指金屬零部件喪失其原有功能,包括斷裂、腐蝕、磨損、變形，內部組織變異，退化等情況導致喪失其功能，或喪失基本功能，不能確保安全及可靠性.

　　失效分析是用一些材料外部或內部特征對失效原因進行推理驗證的綜合性分析過程,其涉及到宏觀微觀形貌分析、金相組織分析、成分分析、力學及硬度測試,甚至無損等多種檢測技術，結合原材料、結構設計、熱處理及使用環(huán)境等綜合信息，對失效結果進行全面系統(tǒng)性的分析，最終歸納和推斷引起失效的主要原因。

　　關于金屬材料的失效分析流程，主要思路如下:

　　一、保護失效現場：

　　維護失效零件和設備的失效原狀，尤其是對斷口不能使其受到碰傷和腐蝕。

　　二、調查研究

　　(一)了解失效件名稱、型號、制造工藝、工作年限、使用環(huán)境等。

　　(二)現場調查：

　　① 了解發(fā)生失效的時間、地點、周圍環(huán)境及失效經過;

　?、?觀察失效件的破壞程度、并做記錄和照相;

　?、?觀察失效件周圍的金屬屑、氧化皮等一切可疑雜物，并取樣;

　　④ 失效件周圍環(huán)境、溫度、濕度、氣氛、水質等;

　?、?調查現場目擊者的證詞;

　?、?對失效件作宏觀分析，選擇供實驗室分析用的試樣。

　　(三)收集失效件的背景資料，包括使用記錄、運轉情況、維修情況等。

　　三、失效件測試和分析

　　(一)宏觀分析

　　1.觀察整套裝置或整個部件，了解失效零件的作用;

　　2.初步確定失效形式，如韌性、脆性、疲勞、腐蝕或磨損;

　　3.根據斷口形貌確定裂源位置;

　　4.根據斷裂特征推測加載方式;

　　5.根據斷裂特征判斷是否由缺陷引起;

　　6.根據斷口形貌初步確定環(huán)境介質影響;

　　(二)裂紋源識別

　　1.碎塊拼湊法：“差先好后”;

　　2.T形法：橫貫裂紋頭部;

　　3.人字形法：“人”字頭部;

　　4.放射狀條紋標記法：會聚點;

　　5.最小應變法：變形小處;

　　6.剪切唇法：剪切唇對面。

　　(三)取樣：失效位置處及遠離失效位置處(對比樣)注意不能破壞斷口，不能使樣品組織和性能受到切割熱的影響。

　　(四)金相檢驗：包括宏觀檢驗和微觀檢驗，檢查是否有宏觀缺陷、組織特征是否符合加工工藝、裂紋特征、裂紋兩側組織、非金屬夾雜等。

　　(五)斷口微觀形貌分析：各類顯微斷口形貌的出現基本上對應一定的內部和外部條件，通過斷口形貌，追溯斷裂時所處條件，從而確定斷裂機制和斷裂原因。

　　(六)化學成分分析：檢查是否用材錯誤，還可進行微區(qū)分析檢查特征形貌物質化學成分。

　　(七)分析具體情況：無損探傷、應力測定、力學性能等。

　　(八)模擬試驗：實驗室模擬試驗只能模擬一個或幾個參數，如腐蝕試驗。

　　四、綜合評定分析結果

　　根據調查材料，試驗結果作綜合分析，確定失效原因，做出準確的分析結論，提出補救和預防措施，

　　五、提供失效分析報告

　　一般無固定格式，但應包括以下內容：題目，任務來源、現場調查情況及證據材料、各項試驗結果、分析結論、補救措施、預防措施和建議、失效分析工作負責單位及分析人員、完成日期等。

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