机械零件失效是指在其使用或工作过程中，由于受力、时间、温度和环境介质和失误等因素的作用，失去其规定功能的现象称为失效。变形、断裂、腐蚀和磨损是机械零件失效的四种失效形式。

    一、变形

    变形失效是金属构件在外力作用下产生形状和尺寸的变化。金属构件受力就会产生变形，随着拉伸力增加，伸长量不断地增加，材料经历弹性变形和塑性变形阶段。当构件受力超过材料地承载极限点后，材料会出现裂纹，裂纹扩展直至断裂。所以变形实效主要有弹性变形失效和塑性变形失效两种。

    弹性变形是加上外载荷后就产生，而卸去外载荷即消失的变形。当变形消失后，构件的形状荷尺寸完全恢复到原样。具有可逆性、单质性、变形量小等特点，所以造成的危害性不大。而塑性变形是不可逆的变形即卸去外载荷后变形不会消失。这样的过量变形就会影响构件使用功能。

    为避免这种情况出现可采取以下措施：

    ①选择合适的材料和构件结构，如采用E值高的材料或者增加承载面积

    ②准确确定构件的工作载荷，正确进行应力计算

    ③严格工艺流程，减少残余应力等。

    二、断裂   

    断裂是金属构件在应力作用下材料分离为互不相连的两个或两个以上的部分的现象。它是金属构件常见的失效形式之一，特别是脆性断裂，它是危害性甚大的失效形式。按负荷的性质及应力产生的原因分为疲劳断裂和环境断裂。

    金属构件在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于金属的抗拉强度，有时甚至低于屈服极限，但经过一定的循环周期后，金属构件会发生突然的断裂，这种断裂为疲劳断裂。疲劳裂纹源一般位于构件表面应力集中处或不同类型的缺陷部位。但是当构件的芯部或亚表面存在着较大缺陷（夹杂物、气孔、白点、内裂等）时，断裂也可以从构件的亚表面或内部开始。对于具有表面硬化层的构件如表面淬火、化学热处理或特殊几何形状（缺口、台阶、尖角、小孔、截面突变等），则裂纹一般发生在过渡层或应力集中的部位。

    当然环境因素也不应该低估。温度降低时，疲劳强度就升高；温度升高时，疲劳强度就降低。腐蚀环境介质使构件表面产生蚀坑、微裂纹等缺陷，也会加速疲劳源产生，降低疲劳强度。

    为提高零件的疲劳强度，主要从以下几个方面入手：①优化设计，合理选材。机械零件不可避免地存在圆角、孔等应力集中因素，在不影响其使用性能的情况下，应尽力选择最佳结构，使截面圆滑过渡，避免或降低应力集中。在选材方面注意强度、塑性荷韧性地合理配合。②改善和提高零件地抗疲劳品质。为提高零件地抗疲劳性能，对成品零件进行后处理工艺。即表面强化工艺如感应热处理、化学热处理、喷丸等。③对于承受热疲劳的零件，设法减少变形约束，减少零件的温度梯度，尽量选用热膨胀系数相近的材料进行焊接等，均可减少热疲劳损伤。

    三、腐蚀

    腐蚀失效是金属材料受到周围环境的介质化学和电化学作用而引起的破坏。其中主要是由于电化学腐蚀所致。所以为防止金属腐蚀失效的措施都以不发生电化学反应为着眼点进行。

    ①选择合适的耐腐蚀材料。在设计上尽可能降低热应力、流体停滞和聚集、局部过热

    ②对腐蚀介质进行处理，以降低和消除介质对金属的腐蚀作用

    ③改变金属与介质的电极电位来达到保护金属免受腐蚀。

    四、磨损

    磨损是相互接触并作相对运动的物体由于机械、物理和化学的作用，造成物体表面材料的位移即分离，使表面形状、尺寸、组织及性能发生变化的过程。磨损失效是一个逐步发展过程。大致分为氧化磨损、咬合磨损、热磨损、磨粒磨损和表面疲劳磨损。其中最为常见的是磨粒磨损。它是由于硬质点摩擦零件表面引起的。为防止磨损失效可以通过提高材料的硬度，或者提高承受摩擦作用构件表面的强度和韧性，以提高其耐磨性。

    从以上综述可以看出，机械零件的失效与否关系到整个装置能否正常使用，甚至关系到能否避免重大危险事故的发生，所以我们应该从方案设计、结构设计和工艺设计三个方面入手，找到三者的最佳接合点，把失效降到最小范围。