苏州失效分析

纳米所可靠性与失效分析中心秉承加工平台公共服务方面的特性，在对外提供支撑和服务过程中多方发现用户的共性需求，以能力与市场需求**契合为目标不断完善。目前本中心在电子材料、元器件、封装、SMT和电子辅料等可靠性应用场景方面具有、分析和试验能力，可为各研究院所、高校、企业提供产品的可靠性、失效分析、老化测试等一体化服务。 本中心目前拥有各类可靠性分析仪器，其中包括：TOF-SIMS、XPS、FIB、X射线仪、扫描声学显微镜（SAM）、高低温冲击烘箱、高低温湿热烘箱、高加速寿命试验箱、冲击台、振动台、恒加速度试验机、剪切力机等。 我们以精准、专业、客观的科学素养，帮助客户进行失效分析、可靠度测试，愿为客户产品质量的发展和进步提供源源不断地支持！

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电子电器生产过程中会遇到多种失效问题，而跌落失效是常见的失效问题。遇到失效问题时，借助第三方分析测试机构(比如725所)，可以对失效问题做出高效判断，减少人力物力的浪费，尽快解决问题。
在日常生产生活过程中，很多时候我们希望实现把同种物质或异种物质，通过表面将其紧密结合成一个整体的、可起应力传递作用且能够满足一定物理和化学性能要求的目的，这时候我们就需要用到胶黏剂。
对于胶粘剂粘接的失效分析应该从两方面考虑，一方面是胶粘剂失效，另一方面是胶粘剂粘接的材料失效导致粘接失效。

近年来，随着质量提升的呼声越来越高，电子电器的可靠性、安全性、耐用性要求越来越高，像电子电气的跌落失效已是屡见不鲜的新闻。不究其它原因，仅从脱落问题本身讲，跌落失效的原因是什么？电子元件，粘结剂，
元件易脱落？你的电子元件胶粘剂配方技术需要升级了！只有不断优化配方，具有粘结力强、防水防霉、环保安全、干燥时间短等特点的新产品才能更好适应市场的需求。
电子电器生产过程中会遇到多种失效问题，而跌落失效是常见的失效问题。遇到失效问题时，借助第三方分析测试机构(比如725所)，可以对失效问题做出高效判断，减少人力物力的浪费，尽快解决问题。

在日常生产生活过程中，很多时候我们希望实现把同种物质或异种物质，通过表面将其紧密结合成一个整体的、可起应力传递作用且能够满足一定物理和化学性能要求的目的，这时候我们就需要用到胶黏剂。
但胶黏剂并不是的，像聚氨酯胶水，日常遇到的问题胶水固化速率及粘接强度不足，固化条件无法达标，固化要求温度过高，聚氨酯预聚体制备过程中产生气泡。丙烯酸酯胶，丙烯酸酯胶固化速率不能满足要求，丙烯酸酯胶耐温性、耐候性需增强，丙烯酸酯有刺激性气体产生，需调整配方。对于胶粘剂粘接的失效分析应该从两方面考虑，一方面是胶粘剂失效，另一方面是胶粘剂粘接的材料失效导致粘接失效。
725所可以快速解决胶水粘度不足，涂布性能不佳，胶液对被粘物的湿润性差，粘接强度不佳，胶水柔韧性和耐寒性能不佳，白乳胶与韧性和耐久性不佳，白乳胶固化速率不易调整，速率过快，白乳胶分散困难，不均匀等失效问题。

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随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发，汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。论文通过研究汽车零部件失效的类型，丧失功能的原因、特征和规律，提出相应的改进和预防措施，为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息，进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。
关键词：汽车零部件；失效模式；磨损
1.汽车零部件失效的概述
1.1汽车零部件失效的概念
所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能，导致汽车技术状况变差，包括完全丧失原定功能，功能降低和严重损伤等，如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化，因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程，然后有针对性的采取改进措施，对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。
1.2汽车零部件失效的分类
汽车零部件按失效模式分类可以分为：一是磨损，包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损，如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂，包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳，如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀，包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀，如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形，包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变，如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化，如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。
失效模式是研究汽车零部件失效的关键，同一个零件可能同时存在集中失效模式。
2.汽车零部件失效的原因
2.1设计制造方面的原因
汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面，我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC，而美国休斯通用公司为8HRC，日本小松为5HRC，远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面，轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处，都会成为汽车零部件破坏的成因。
2.2工作条件方面的原因
汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括：一是工作环境，由于汽车零件所在环境介质、工作温度、润滑情况、使用状况等因素的影响，较可能会产生磨损或热应力引起的热变形、热膨胀等失效。二是零件受力状况，如齿轮轮齿根部所受的弯曲载荷及表面承受的接触载荷等。
2.3使用维修方面的原因
一是使用方面，如果汽车不重视维修，不能按照规定定期进行检修，汽车长期处于**载、润滑不良，频繁低温冷启动等状态，都会造成汽车零件失效。二是维修方面，主要包括配合情况、汽车维护状况以及零件修理过程中是否出现损伤或缺陷等问题。
3.汽车零部件磨损失效模式
汽车零部件磨损是指汽车在运行过程中，零件与零件之间、周围液体或汽车之间的接触，生产的阻碍运动的效应，它是摩擦效应的一种表现和结果，与零部件所受的应力状态、材料的组织结构、使用与润滑条件等因素相关。磨损的发生往往会使得零件的形状、尺寸以及表面性质等发生变化，从而降低汽车零件的工作性能，但是磨损也有有益的一面，如汽车新零件的磨合，将会增加汽车零件的使用性能。
汽车零部件磨损按表面破坏激励和特征，可以将其分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等类型。其中，粘着磨损和磨料磨损是汽车零部件磨损的主要形式，其他则是只会出现在某种特定条件下。据相关部门统计有**过3/4的汽车零部件失效或报废都源于磨损，因此论文中将重点阐述的磨损失效模式。
3.1粘着磨损
粘着磨损主要是由于金属表面符

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由中国机械和装备制造业技术培训中心主办的2018年全国失效分析及材料疲劳、断裂、损伤、残余应力研讨会（简称“2018年全国失效分析等研讨会”）在召开，来自全国高校、研究院所、企业的70多名代表参会。研讨会特邀专题十二篇，其中我所就有两篇。
此次特邀专题中，内容涉及材料失效分析新诠释及其重*程案例分析、材料失效分析基础与应用、金属构件失效的普遍性与裂纹扩展机理、无损探伤新技术及其应用等多个方面。
我所725研究所的高灵清研究员和张亚军高工分别作了“失效分析引发的舰船设备中关注的材料问题”和“材料的疲劳问题与对策”两篇专题。针对舰船设备中的构件失效分析现状及国内外失效构件中所涉及的大量疲劳问题，结合我所近年来在相关领域取得的系列研究成果，提出了舰船设备在设计应用时的选材方向及避免发生疲劳失效的有效对策，引起了强烈反响。

失效分析
失效分析是一门发展中的学科，近年开始从**向普通企业普及，它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。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。
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随着科学技术和工业生产的*发展，人们对机械零部件的质量要求也越来越高。材料质量和零部件的精密度虽然得到很大的提高，但各行业中使用的机械零部件的早期失效仍时有发生。通过失效分析,找出失效原因,提出有效改进措施以防止类似失效事故的重复发生,从而保证工程的安全运行是必不可少的。
失效分析相关行业
汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等金属相关行业。
失效常见类型
设计不当引起的失效（结构设计不合理、设计硬度不足、选材不当、材料状态要求不合理）；
材料缺陷引发的失效（疏松、偏析、皮下气泡、缩孔、非金属夹杂、白点、异金属夹杂、表面腐蚀等）；
铸造缺陷引发的失效（缩孔与疏松、白口与反白口、球墨铸铁球化不良、夹渣、偏析碳化物、铸造裂纹、石墨漂浮等）；
锻造缺陷引发的失效（过热与过烧、锻造裂纹、热脆与铜脆、锻造折叠、高温氧化、退火不充分、锻造白点、锻造流线缺陷等）；
焊接缺陷引发的失效（焊接裂纹、未焊透与未熔合、焊接预热不当、夹渣与气孔、晶间腐蚀、应力腐蚀）；
热处理缺陷引发的失效（淬火裂纹、表面脱碳、渗碳/氮缺陷、回火裂纹等）；
冷加工成型缺陷引发的失效（磨削缺陷、切削缺陷、冷镦缺陷、冲/挤/拉伸成形缺陷等）。
失效分析常用手段
（1）断口分析:光学形貌分析,显微形貌分析。
（2）金相组织分析
（3）成分分析:SEM/EDS,ICP-OES,XRF,火花直读光谱。
（4）物相分析:XRD
（5）残余应力分析
（6）机械性能分析（硬度、拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度等）
（7）现场工艺及使用环境的考察验证。
金属失效分析的意义：
1.可以减少和预防同类失效现象的发生，从而减少经济损失和提高产品质量。
2.为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益。
3.分析机械零件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。
失效分析是对已失效器件进行的一种事后检查。使用电测试以及先进的物理、金相和化学的分析技术，验证所的失效，确定其失效模式，找出失效机理。得出相应结论，确定失效的原因或相应关系，或者在生产工艺、器件设计、试验或应用方面采取纠正措施，以消除失效模式或机理产生的原因，防止其重新出现。失效分析对产品的生产和使用都具有重要的意义。
2.失效模式及机理
失效模式：失效的外在表现形式，不需要深入说明其物理原因，易于记录和。
如：焊接不良、开路、短路、表面异物、、氧化腐蚀、电化学迁移、起泡等。
失效机理：导致失效发生的物理化学变化过程和对这一过程的解释。
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。
较常见的失效形式**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。