2.3.2 失效分析結果應用

失效分析報告最終會給出相應的失效分析結果，其結果闡述了該失效件失效的原因機理，可以根據失效分析結果采取相應的預防措施，力求從根本解決問題，防止類似事故重復發生。

1.失效分析報告應用

由于失效分析報告是專業性較強的技術類報告，所以正確地解讀和利用失效分析報告是發揮失效分析作用和采取正確整改措施的重要環節。

通過下面的實例對失效分析報告的解讀和對其合理利用進行說明。

案例1

彈性扭桿是某車輛中的減振零件，其作用是支撐車體、傳遞地面給車體的力、緩和地面高低不平對高速行駛的車輪產生的沖擊力，是車輛中的重要零部件。某扭桿在進行扭轉試驗時發生斷裂，其斷裂位置及形貌如圖2-11所示；扭桿的熱處理狀態為淬火+低溫回火。

圖2-11 失效件斷裂位置及形貌

宏觀斷口形貌如圖2-12所示，斷裂源處放大如圖2-13所示。

圖2-12 宏觀斷口形貌

圖2-13 斷裂源處放大

圖2-14 斷裂源處微觀缺陷（500×）

由宏觀斷口分析可見，斷裂源位于扭桿內部，并非表面缺陷引起，斷裂源處微觀缺陷如圖2-14所示。對斷裂源處進一步進行掃描電鏡分析，由圖2-15、圖2-16分析可知，缺陷為原材料氣泡缺陷。

圖2-15 “亮白臺階”處斷口形貌

圖2-16 “亮白線”處斷口形貌

本失效件失效原因是原材料氣泡缺陷導致的產品在扭轉試驗時發生斷裂，原因直觀明確。由于是原材料缺陷導致的失效，送檢方需調查整批零件中發生的失效是個案還是批量性的，并采取相應的整改措施；如果原材料為外購，可以考慮與供貨方交涉，討論相關賠償事宜。該類失效分析可以對事故責任認定和損失賠償給予科學準確的依據。

案例2

某鍛造履帶板，在使用過程中發現銷耳過渡圓弧處開裂，如圖2-17所示。將裂紋打開，觀察其斷口具有疲勞斷裂特征，如圖2-18所示。經分析發現裂紋起始于零件銷耳上下表面的圓弧部位，該處表面脫碳層深0.40mm，如圖2-19所示。分析結論為，使用過程中受雙向彎曲力作用，導致在表面脫碳嚴重的應力集中過渡圓弧部位發生開裂失效。建議熱處理采取保護措施，防止脫碳。

圖2-17 履帶板裂紋宏觀形貌

圖2-18 履帶板斷口形貌

對于送檢方來說，首先看失效原因為脫碳，結論很明確，是制造環節中熱處理的問題；其次斷口具有疲勞特征，失效模式是疲勞斷裂，故應該是在使用過程中產生的開裂，而不是在生產過程中產生的。另外建議熱處理采取保護措施，防止脫碳，可以根據情況采用保護氣氛、改造熱處理爐或引進新技術等，來降低熱處理工藝中的零件脫碳。

通過研究產品的失效行為，準確找到失效原因，并提出改進措施，對于提高管理水平和產品質量有重要意義。

2.失效分析大數據平臺

某一個零部件的失效往往具有偶然性，通過統計分析同一類零部件大量失效事故，逐漸摸索規律性的結論，可以有效地提高機械產品的設計、制造、使用和決策、管理水平，行之有效的方法是發揮失效分析的大數據功能。

隨著信息和網絡技術的不斷發展，掌握某零部件或裝備在全國甚至世界范圍內的失效情況成為可能。通過失效事故積累和統計分析的大數據功能，綜合運用金屬學、失效分析、計算機技術及人工智能技術等，把國內、外先進的產品失效案例集中起來，未來將會形成一個智能化的失效分析大數據平臺。技術人員既能從大量案例中進行綜合分析，又能從個別案例的計算機智能分析中找到失效原因，可以大大提高分析速度、準確性及失效分析水平，取得巨大的經濟效益和社會效益。

圖2-19 履帶板表面脫碳（100×）