第2章 失效分析基本概念與技術

2.1 失效分析基本概念

2.1.1 相關術語

1.失效

產品及其零件在使用過程中，由于應力、時間、溫度、環境介質及操作失誤等因素的作用，喪失其規定功能和原有功能退化以致不能正常使用的現象稱為失效。這種產品及其零件除了早期適應性運行及晚期損耗達到設計壽命的正常失效外，在運行期間，產品及其零件在何時、以何種方式發生失效是隨機事件，無法完全預料。

失效可能發生于三種情況：完全不能工作；性能劣化已不能達到原有指標；失去安全工作能力。

2.失效分析

對在使用過程中發生各種形式失效現象的特征及規律進行分析研究，從中找出產生失效的主要原因及防止失效的措施的過程稱為失效分析。

失效總是首先從某些零件的最薄弱環節開始的，而且在失效的部位保留著失效過程中的信息。通過對失效件的分析，明確失效類型，找出失效原因，采取改進和預防措施，防止類似的失效在設計壽命內再次發生，從而使產品質量得以提高，這就是失效分析的目的。從技術上和經濟上都沒有必要要求裝備永不失效，失效分析的目的不在于制造具有無限使用壽命的產品，而是確保產品在規定的壽命期限內不發生早期失效，或者把失效限制在規定范圍內，并對失效的過程進行監控、預警，以便采取緊急措施。

3.缺陷

產品未能滿足相關技術標準規定的要求稱為該產品存在缺陷；產品質量控制中的“缺陷”是指影響使用功能、壽命與可靠性，表現為“連續性”“均勻性”與“致密性”受到破壞的區域。

4.故障

產品不能執行規定功能的狀態稱為故障，通常指功能故障。失效與故障的含義有所不同。

5.事故

產品由于故障、失效、使用操作失誤及環境因素等，而導致重大經濟損失和人員傷亡等不良后果的現象稱為事故。

6.缺陷、失效及事故的關系

缺陷、失效及事故分析與預防是一項技術性與社會性均很強的工作，是人類認識客觀世界的一個重要窗口。隨著制造業的發展和科學技術的進步，該項工作的意義愈顯重要。

缺陷是因，失效是果；失效是因，事故是果。缺陷是失效的原因之一，失效是事故的原因之一。產品出現失效的原因可以歸納為零件缺陷、使用過失、環境因素和正常損耗四類。國內外的統計數據表明，四類因素的趨勢是：零件缺陷—使用過失—環境因素—正常損耗，由大到小。這種統計數據的具體比例隨產品的類型、質量等級和使用條件的不同而有所不同。在由零件缺陷導致的失效統計分析中，因設計失誤導致的失效居首位，其次是材料缺陷和制造工藝缺陷。