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失效原因有多种,在实际生产中,零件失效很少是由于单一因素引起的,往往是几个因素综合作用的结果。归纳起来可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面。可能的原因有如下:

1、设计原因一是由于设计的结构和形状不合理导致零件失效,如零件的高应力区存在明显的应力集中源(各种尖角、缺口、过小的过渡圆角等;二是对零件的工作条件估计失误,如对工作中可能的过载估计不足,使设计的零件的承载能力不够。

2、材料方面的原因选材不当是材料方面导致失效的主要原因。常见的是设计人员仅根据材料的常规性能指标来作出决定,而这些指标根本不能反映出材料所受某种类型失效的搞力;材料本身的缺陷(如缩孔、疏松、气孔、夹杂、微裂纹等)也导致零件失效。

3、加工方面原因由于加工工艺控制不好会造成各种缺陷而引起失效。如热处理工艺控制不当导致过热、脱碳、回火不足等;锻造工艺不良带状组织、过热或过烧现象等;冷加工工艺不良造成光洁度太低,刀痕过深、磨削裂纹等都可导致零件的失效。

有些零件加工不当造成的缺陷与零件设计有很大的关系,如热处理时的某些缺陷。零件外形和结构设计不合理会促使热处理缺陷的产生(如变形、开裂)。为避免或减少零件淬火时发生或开裂,设计零件时应注意:截面厚薄不均匀,否则容易在薄避处易开裂;结构对称,尽量采用封闭结构以免发生大的变形;变截面处均匀过渡,防止应力集中。

4、安装使用与失效零件安装时,配合过紧、过松、对中不良、固定不紧等,或操作不当均可造成使用过程中失效。