冶金失效分析有助于防止未来的失效

当部件失效时，它会影响货物的运送和公众的安全，并导致昂贵的维修和停机时间。进行冶金失效分析，以理解零件失效的原因，对防止未来的失效至关重要。

在对失效部件的研究中，分析人员必须考虑失效的广泛可能性。虽然一些故障可以归结为一个单一的主要原因，但通常是由多个次要因素造成的。故障分析人员必须评估所有可用的证据，以准备关于故障原因的假设。

最常见的失效类型是断裂。断裂往往会造成最严重的后果，尤其是当承重构件失去承载其预期荷载的能力时。其他类型的故障可能与变形、磨损或腐蚀有关。

失败分析工具

一个装备精良的材料实验室将拥有大部分的工具来有效地分析这些类型的故障。这些工具包括一个低功率立体显微镜，金相设备，硬度测试仪，光谱仪，和扫描电子显微镜(SEM)。

冶金失效分析过程

分析失败部分的过程从背景信息的集合开始。必须知道对部件和材料的指定要求是什么。该信息通常以零件图形的形式提供和参考材料规范。还要知道该部分的预期表现以及失败的部分与该期望相比如何是重要的。应向失败分析师报告对制造过程所做的任何更改。示例包括供应商更改，设计更改，材料更改，热处理变化等。

失败分析过程的下一步是金属部件的视觉检查。在目视检查中记录并拍摄的特点包括裂缝，骨折原点区域，部分损坏，残留物的存在，腐蚀产品和腐蚀坑。在某些情况下，无损检测如果裂缝不容易看到，或者裂缝可能存在于表面以下，则可能得到保证。化学分析和硬度测试在大多数情况下执行，以验证零件是否满足规定的要求。如果有足够的材料，拉伸试验和影响测试有助于理解金属的固有力学性能。

分析揭示了什么

电子显微镜是失败部件的冶金分析．电子显微镜是验证断裂模式的最佳手段。视觉和低功率光学显微镜往往不足以揭示骨折的真实形态。例如，考虑螺栓头的断裂表面。断口是相对平坦的，这通常与疲劳开裂有关。

用低倍体视显微镜仔细观察裂缝起源区域，可以发现相对粗糙的纹理，但裂缝的形态仍然不清楚。通过电镜检查断口起源区域，发现脆性沿晶开裂和韧窝断裂的混合断口形貌。扫描电镜所显示的特征验证了断裂不是由于疲劳。进一步调查表明骨折是由氢脆．

金相学是金属加工的重要步骤冶金失效分析的过程。检查微观结构可以帮助验证是否施加适当的热过程。金相术还可以识别材料异常是否存在于可能对部件性能有害影响的材料中。

所有的拼图碎片

在收集了所有的信息，并进行了完整的分析之后，就可以根据现有的证据得出结论。

这项调查可以看作是一个法医学难题。谜题的碎片越多，测试结果就越具有决定性。人们常常会要求冶金学家尽量减少测试的次数，以节省时间和金钱。为了避免影响冶金学家的最终结论，保留有关零件的背景信息也很有诱惑力。但是，应该理解的是，限制测试的数量和隐瞒重要信息将有效地消除谜题的部分，而这些部分对最终得出正确的结论至关重要。如果不正确理解失败的原因，防止未来失败的纠正措施可能无效。

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