失效分析是一門發展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業普及。它一般根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產品質量，技術開發、改進，產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。

金屬材料常見有斷裂失效、變形失效、腐蝕失效分析和磨損失效四種。

失效分析意義：

1、減少和預防同類機械零件的失效現象重復發生，保障產品質量，提高產品競爭力。

2、分析機械零件失效原因，為事故責任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責任、保險業務、修改產品質量標準等提供科學依據。

3、為企業技術開發、技術改造提供信息，增加企業產品技術含量，從而獲得更大的經濟效益。

機械產品的失效是不以人們意志為轉移的客觀事實。一個機械系統、機械裝置、甚至于簡單機械零件，一旦失效，輕者喪失原有的功能，嚴重的甚至造成重大設備與人身傷亡事故，不僅造成重大經濟損失而且會產生不良的社會影響。

機械產品的失效一般可分為非斷裂失效與斷裂失效兩大類。非斷裂失效一般包括磨損失效、腐蝕失效、變形失效及功能退化失效等。

斷裂失效是機械產品*主要和*具危險性的失效，其分類比較復雜，一般有如下幾種：??

（1）按斷裂機理分為滑移分離、韌窩斷裂、蠕變斷裂、解理與準解理斷裂、沿晶斷裂和疲勞斷裂；

（2）按斷裂路徑分為穿晶、沿晶和混晶斷裂；

（3）按斷裂性質分為韌性斷裂、脆性斷裂和疲勞斷裂。在失效分析實踐中大都采用這種分類法。

斷裂失效分析是從分析斷口的宏觀與微觀特征入手，確定斷裂失效模式，分析研究斷口形貌特征與材料組織和性能、零件的受力狀態以及環境條件（如溫度、介質等）等之間的關系，揭示斷裂失效機理、原因與規律，進而采取改進措施與預防對策。

韌性斷裂失效分析

韌性斷裂又叫延性斷裂和塑性斷裂，即零件斷裂之前，在斷裂部位出現較為明顯的塑性變形。在工程結構中，韌性斷裂一般表現為過載斷裂，即零件危險截面處所承受的實際應力超過了材料的屈服強度或強度*限而發生的斷裂。

工程材料的顯微結構復雜，特定的顯微結構在特定的外界條件（如載荷類型與大小，環境溫度與介質）下有特定的斷裂機理和微觀形貌特征。金屬零件韌性斷裂的機理主要是滑移分離和韌窩斷裂。

滑移分離：韌性斷裂*顯著的特征是伴有大量的塑性變形，而塑性變形的普遍機理是滑移，即在韌性斷裂前晶體產生大量的滑移。過量的滑移變形會出現滑移分離，其微觀形貌有滑移臺階、蛇形花樣和漣波等。

韌窩斷裂是金屬韌性斷裂的主要特征。韌窩又稱作迭波、孔坑、微孔或微坑等。韌窩是材料在微區范圍內塑性變形產生的顯微空洞，經形核、長大、聚集，*后相互連接導致斷裂后在斷口表面留下的痕跡。

韌窩形貌（SEM） 金屬零件韌性斷裂失效分析依據：

（1） 斷口宏觀形貌粗糙，色澤灰暗，呈纖維狀；邊緣有與零件表面呈45°的剪切唇；斷口附近有明顯的塑性變形，如殘余扭角、撓曲、變粗、縮頸和鼓包等。?

（2） 斷口上的微觀特征主要是韌窩。