اكتشاف قوة تحليل انهيار فلزي

تحليل الانهيار الفلزي أو تحليل الفشل الميكانيكي الفلزي هو العملية التي يحدد فيها عالم الفلزات الآلية التي سببت فشل عنصر معدني ميكانيكيًّا. تتضمن أوضاع الفشل التقليدية أنواعًا عديدة من التآكل والضرر الميكانيكي. يقدر أن الكلفة السنوية المباشرة للتآكل وحده في الولايات المتحدة بلغت 276 مليار دولار، وهو ما يعادل نحو 3.1% من مؤشر الناتج المحلي الإجمالي في عام 1998. استمرت تكاليف التآكل بالارتفاع الشديد وأصبحت تكاليف التآكل الآن أكبر من تريليون دولارًا سنويًّا في الولايات المتحدة اعتبارًا من عام 2012.

تنهار العناصر المعدنية نتيجة الشروط البيئية التي تتعرض لها بالإضافة إلى الإجهادات الميكانيكية التي تطبق عليها. عادةً ما يسبب مزيج من كل من الشروط البيئية والإجهادات الفشل الميكانيكي. تصمم العناصر المعدنية لتحمل البيئة والإجهادات التي ستخضع لها. لا يشمل تصميم العنصر المعدني تركيبة عنصرية محددة وحسب، بل يشمل أيضًا إجراءات تصنيع محددة، كالمعالجة الحرارية، عمليات التشغيل، ...إلخ. تمتلك كل من المصفوفات الضخمة للمعادن المختلفة الناتجة خصائص فيزيائية فريدة. تصمم العناصر المعدنية بحيث تمتلك خصائص محددة لتجعلها أكثر متانة ومقاومة للظروف البيئية المتعددة. تشهد هذه الخصائص الفيزيائية المختلفة أوضاع فشل ميكانيكي فريدة. يأخذ تحليل الفشل الميكانيكي الفلزي بالحسبان أكبر كمية ممكنة من هذه المعلومات خلال عملية الدراسة. الهدف النهائي لتحليل الفشل الميكانيكي هو الخروج بتحديد للسبب الجذري وحل لأي مشاكل ضمنية لمنع حدوث فشل الميكانيكي في المستقبل.

يمكن تحليل قطعة تعرضت للانهيار عن طريق الاختبارات الإتلافية أو الاختبارات غير الإتلافية. تتضمن الاختبارات الإتلافية إزالة عنصر معدني من الخدمة وتشريحه لإجراء الدراسة والتحليل. تعطي الاختبارات الإتلافية محلل الفشل الميكانيكي القدرة على إجراء الدراسة في بيئة المختبر وإجراء اختبارات على المادة التي ستدمر العنصر في النهاية. الاختبارات غير الإتلافية طريقة اختبار تسمح بفحص خواص فيزيائية معينة للمعادن دون إخراج العينات من الخدمة بالكامل. تستخدم الاختبارات غير الإتلافية بشكل عام لكشف الفشل الميكانيكي في العناصر قبل أن يحدث بشكل كارثي.