失效分析可以帮助腐蚀工程师确定组件或设备失效的原因，并防止相同类型的故障发生。失效分析是一个广阔的概念，它包括像电子、机械、冶金、腐蚀等等不同的领域。然而，对于腐蚀工程师来说，失效分析则是研究因腐蚀或机械腐蚀而引起的部件或设备故障的具体案例、确定故障的根本原因、防止将来类似失效的发生的这一过程。

根据工业需要进行腐蚀失效分析有几个重要的原因：

● 确定工业过程中的腐蚀机理

失效分析是理解腐蚀过程的一个初步过程。

● 提出可行的指导原则和补救措施，避免类似腐蚀失效的重复发生

● 法医分析

在某些情况下，我们需要对化学事故、火灾、泄漏或环境污染对金属部件的破坏进行失效分析。

失效分析过程一般分为三个步骤：

1. 获取和收集与零件或设备相关的历史信息。

2. 对失效部件进行详细的检查。

3. 讨论导致失效的原因。

下面，我们将讨论这些腐蚀失效分析阶段的详细内容。

一、创建零件和设备背景记录

关于失效零件和零件所处工作环境的详细信息对于失效分析是必要的。事实上，没有足够的资料与数据，失效分析是无法进行的。了解失效零件的化学成分、微观结构、连续性、机械变形和热处理历史等冶金数据是非常重要的。零件的工作环境是在这一分析阶段必须考虑的另一个条件。在确定化学成分、温度、流体速度和强度等必须的基本信息时，也不应忽视一些更详细的信息。例如，在对某海水泵进行第一次调查时可知，此连续泵出海水的泵中出现点蚀是的可能性是非常小的，这是因为在移动的溶液中不会发生点蚀。然而，这些记录可能会显示一个简单的检修或另一个足以引发腐蚀的情况。因此，了解环境的变化（如成分、温度等的变化）是非常重要的。另外，仅仅参考数据表并不足以收集数据。在大多数情况下，当运行条件偏离初始设计条件时才会发生腐蚀。例如，某埋地管道因腐蚀被破坏，但探测此段管道与土壤的电化学电位却显示管道进行了阴极保护并且并未失效。那失效是如何发生的呢？这可能是由附近新设的高压输电线引起的交流腐蚀导致的，而工程师们可能并未考虑到这一因素。因此，应仔细考虑周围环境的任何变化。检查报告和相关日期也是重要因素。了解最后一次调查零件并且没有发现明显腐蚀的时间是非常重要的。这将有助于确定发生腐蚀的大致时间范围。

二、检查失效的部件

在这个阶段中，我们要做的是检查故障组件，并在某些情况下检查相邻组件，以获取有关故障的更多信息。有必要通过记录笔记和照片来记录整个过程中的所有观察。这个文档为工程师们提供了回顾和讨论所需信息。一般情况下，工业设备中的腐蚀部件会被送到实验室进行更详细的调查。为了保存样品的原始形貌，并尽量减少样品的损坏，最小化对于样品的损坏，需要非常仔细的取样和切片操作。在运往实验室之前，所有的样品都应该被确认完毕并放在合适的包装中。在实验室里，研究人员可以使用各种各样的仪器工具来检查腐蚀的样品。最简单的方法是从视觉检查开始。视觉检查时，应集中观察腐蚀的类型和强度。样品的腐蚀类型往往影响着一些重要的判断。例如，分析点腐蚀时，在此步骤中应对坑的形状和密度进行评估。然而，对于侵蚀腐蚀来说，了解磨损的形式和深度是非常重要的。光学或扫描电子显微镜能被用于获得更详细的信息。有时，对腐蚀样品截面的检查可以为腐蚀背后原因的揭示提供有用的线索。对试样进行微观检验，是确定腐蚀深度、凹陷特征、裂纹类型（晶间或穿晶等）的好方法。

测定腐蚀产物的形貌、体积和化学成分，对于发现腐蚀的根本原因也很有帮助。例如，有几种腐蚀产物可以沉积在埋地管道表面，且每一种都在特定的条件下形成。像菱铁矿（FeCO3）就会在含有碳酸盐的高ph、无氧溶液中形成。然而，当在相同的条件下，溶液中含有少量硫时，绿锈（一种复杂的氢氧化铁和碳酸盐成分）却会更稳定。在另一个例子中，通过硫酸盐还原菌识别钢结构的微生物诱导腐蚀（MIC）方法之一便是检测作为腐蚀产物的微量铁矿（FeS）。

有许多方法可以识别腐蚀产物的组成和结构，包括x射线衍射、x射线荧光、能量色散x射线光谱、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱。如果是机械方面的原因（如磨损或断裂）导致失效的话，就需要对样品进行力学测试。在大多数情况下，硬度试验以及金相组织观察能够为我们提供金属样品在腐蚀失效分析中所需力学性能方面的足够信息。

三、报告数据，推断结论，提出建议

当所有的信息都被收集齐时，腐蚀工程师应该以合理的方式分析数据。重要的是要考虑所有的数据以避免误读。这一步需要足够的知识和经验，以防止由于分析人员的无能而产生新的失效或额外的费用。

四、梦能服务与支持

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