零件失效原因分析

零件的失效可以由多种原因引起，大体上可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面，图28-4是导致零件失效的主要原因示意图。

图28-4 导致零件失效的主要原因示意图

1.设计与失效

设计上导致零件失效的最常见原因是结构或形状不合理，即在零件的高应力处存在明显的应力集中源，如各种尖角、缺口、过小的过渡圆角等。另一种原因是对零件的工作条件估计错误，如对工作中可能的过载估计不足，因而所设计零件的承载能力不够。发生这类失效的原因在于设计，但可通过选材来避免，特别是当零件的结构与几何尺寸基本固定而难以作较大的改动时，就是如此来处理问题的。现在很少发生由于计算错误造成的设计事故。

2.材料与失效

选材不当是从材料方面导致失效的主要原因。问题出在材料上，但责任在设计者身上。最常见的情况是，设计者仅根据材料的常规性能指标作出决定，而这些指标根本不能反映材料对所发生的那种类型失效的抗力；另一种情况是，尽管预先对零件的失效形式有较准确的估计，并提出了相应的性能指标作为选材的依据，但由于考虑到其他因素（如经济性、加工性能等），使得所选材料的性能数据不合要求，因而导致了失效。材料本身的缺陷也是导致零件失效的一个重要原因，常见的缺陷是夹杂物过多、过大，杂质元素太多，或者有夹层、折叠等宏观缺陷。因此，对原材料加强检验是非常重要的步骤。(www.xing528.com)

3.加工与失效

零件加工成形过程中，由于加工工艺不良，也会造成各种缺陷。例如锻造不良可造成带状组织、过热或过烧现象等；冷加工不良时表面粗糙度太差，产生过深的刀痕、磨削裂纹等；热处理不良可能造成过热、脱碳、淬火裂纹、回火不足等；这些都可导致零件的失效。

加工不良造成的缺陷，尤其是热处理时产生的缺陷，与零件的设计有很大关系。零件的外形和结构设计不合理，会大大增加热处理缺陷发生的可能性。

若零件热处理后残留有较大的内应力，甚至有难以检查出来裂纹时，使用中必定会造成严重损坏。

4.安装使用与失效

零件安装时配合过紧、过松、对中不准、固定不紧等均可造成失效或事故。在制造生产管理比较严格的情况下，使用不当常可成为零件损坏的主要原因。对机器的维护保养不好，没有遵守操作规程及工作时有较大幅度地过载等也可以造成零件失效。