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在机械设计和制造中，合理选择每一个零件的材料，正确拟定热处理工艺及加工工艺路线对其产品质量特别是使用寿命、零件成本影响重大。可以说，机械零件的设计不应是一个单纯的结构设计，应包括选择材料及相关工艺的设计。 失效是指零件在使用过程中丧失或达不到原来设计的效能。一般来说，零件完全不能工作；零件虽能工作，但不能达到预期功效；零件继续工作不安全这三种情况可以认为是失效。通过失效分析还为我们正确选材、改进结构设计、修订加工工艺提供依据。 1、零件的失效形式 （1）断裂失效 断裂失效是指零件完全断裂而无法工作的失效。常见的断裂形式主要有塑性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、低应力脆性断裂、蠕变断裂等。 （2）过量变形失效 过量变形失效是指零件的变形量超过了允许的范围。主要有过量的弹性变形、过量的塑性变形和高温蠕变等。 （3）表面损伤失效 表面损伤失效是指零件在工作中，因机械和化学作用，使其表面损伤而造成的失效。主要有表面磨损失效、表面腐蚀失效和表面疲劳失效。 应当指出，一个零件的失效可能有几种形式，也可以是相互组合而成的联合失效形式，但只有一种起决定性作用。 2、零件的失效原因 （1）设计原因 对零件的工作条件（受力性质、大小、温度、湿度、环境等）估计错误，安全系数过小、计算错误等，容易使零件的性能满足不了要求而失效；零件的结构形状、尺寸等设计不合理，容易造成应力集中，局部超载而造成失效。 （2）选材问题 选择材料错误，容易造成所选材料的性能不能满足使用要求；所选材料质量不合格等原因引起零件的失效。 （3）加工工艺不当 零件在加工过程中，由于采用的工艺方法、工艺参数、技术措施不正确，可能产生铸造缺陷、锻造缺陷、焊接缺陷、切削加工缺陷和热处理缺陷，造成零件的失效。 （4）安装使用不正确 机械在装配、安装过程中不按技术要求，使用过程中不按规程操作、保养、维修，超载使用等均可能造成零件失效。 总之，分析失效原因是一项复杂、细致的工作，必须从多方面综合分析来确定失效原因，为正确设计、合理选材、改进工艺提供可行的依据。 |
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