机械设备失效分析-失效的类型分类

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一、延性断裂失效

当构件所承受的实际应力大于材料的屈服强度时，将产生塑性变形，应力进一步增大，就会产生断裂，称为延性断裂失效。

二、脆性断裂

脆性断裂是指断裂前几乎不产生显著的塑性变形。脆性断裂是一种危险的突发事故，危害性很大，断裂时所受应力较低，常低于材料的屈服强度，低于设计许用应力。

三、疲劳断裂

机械零件在循环交变应力的作用下引起的断裂称为疲劳断裂。在机械构件的断裂失效中，疲劳断裂所占的比例*高，达70%以上。

 疲劳断裂的类型

疲劳断裂的类型较多，常见的疲劳断裂主要有高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、接触疲劳、腐蚀疲劳、微振疲劳、蠕变疲劳等。

四、磨损失效

磨损是零部件失效的一种基本类型，是相互接触并作相对运动的物体，由于机械作用所造成的材料迁移及分离的破坏形式，也称磨损失效，往往采用宏观分析技术就可以比较准确的进行判断。

磨损失效会造成的危害

a）全丧失原定功能；

b）功能降低和有严重损伤或隐患；

c）继续使用会失去可靠性及安全性。所有滑动或滚动的零件均会受到磨损，如轴承、齿轮、导轨、活塞环、花键、制动器、离合器等。

磨损失效虽不像断裂失效及腐蚀失效所造成的损失巨大，然而也发现一些灾难性的事故根源来自磨损失效，如飞机起落架和液压控制筒在活塞与油缸、活塞秆与密封之间发生微动磨损，*后导致飞机起落架无法放下而发生机毁事故。

磨损失效的特点：

1）总是和摩擦相伴，存在材料损失或迁移；

2）需要一定的时间；

3）磨损不等于磨损失效，需要一个量变到质变的转化过程；

4）磨损与构件的大小无关。

常见的磨损失效主要可分为：

1）粘着磨损；

2）磨粒磨损；

3）疲劳磨损（接触疲劳）；

4）腐蚀磨损（微动磨损）。

实际分析中往往会有多种磨损失效形式同时存在，但一般有一种是主要的。

五、腐蚀失效

金属与其表面接触的介质发生反应而造成的损坏称为腐蚀。腐蚀失效的特点是失效形式众多，失效机理复杂。而且腐蚀失效占金属机械构件失效事故的比例相当高，仅次于疲劳断裂。尤其是在化工、石油、电站、冶金等工业领域中，其腐蚀失效的事故较多，造成的损失巨大。因此对腐蚀失效的研究和预防在失效分析中是非常重要的工作。

腐蚀失效与介质、材料结构、应力、温度与介质流速等有密切关系，失效主要由局部腐蚀引起，包括点蚀、冲蚀及应力腐蚀破裂（SCC）等，其中SCC易造成突发事故。对于对SCC破裂，肖纪美院士按介质类型将其分为碱脆、氢脆、氯脆、氦脆、硝脆等，该分类便于针对化学环境而选材，当然也便于有的放矢地提出防范措施。

大多数腐蚀失效采用宏观分析技术就可以初步确定其一级失效模式。

六、变形失效

变形失效都是逐渐发生的，一般都属于非灾难性。但是忽视变形失效的监督和预防，也会导致很大的损失。在室温下的变形失效主要有弹性变形失效和塑性变形失效。高温下的变形失效主要有蠕变失效和高温松弛失效。

使用过程中的变形、冷加工过程中的变形、热处理淬火变形都是变形失效的一种。