零件工況分析是熱噴涂涂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，要獲得經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)量的涂層，須對(duì)零部件的性能要求及工況條件進(jìn)行準(zhǔn)確分析，為選擇涂層種類和材料提供依據(jù)。
根據(jù)失效分析理論，失效模式分析是失效分析的核心內(nèi)容，是導(dǎo)致零部件失效的物理和（或）化學(xué)變化過程，在該過程中，零部件的尺寸、形狀、狀態(tài)或性能發(fā)生了變化，并由此引起整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的失效，例如，磨損失效、疲勞失效、腐蝕失效等。而決定零部件失效模式的主要因素包括零部件材料的性質(zhì)和狀態(tài)等內(nèi)在因素和零部件工況條件等外在因素，其中，引起零部件失效的外在因素，即應(yīng)力、環(huán)境和時(shí)間，是失效的誘發(fā)因素，通過零部件工況條件的深入分析可以了解清楚這些因素。
1．應(yīng)力因素
力是零部件工作的條件。應(yīng)力的種類、大小與狀態(tài)的不同組合是引起不同失效模式的重要的或決定性因素。應(yīng)力種類包括交變、沖擊、接觸、磨擦、沖刷等；應(yīng)力狀態(tài)包括單純的拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲等應(yīng)力和復(fù)合作用的拉彎、壓彎、彎扭、拉扭、拉剪、彎剪、扭剪等應(yīng)力。應(yīng)力因素可以單獨(dú)、也可以與其它因素耦合在一起來誘發(fā)零部件的失效。
2．環(huán)境因素
環(huán)境因素主要包括溫度和介質(zhì)兩大因素。工作溫度一般可分為低溫、常溫、中溫、高溫和高溫五類；工作介質(zhì)包括氣相（真空、特殊氣體、鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣等）、液相（淡水、海水、油、酸、堿、液態(tài)金屬等）、固相（接觸、摩擦、沖刷等）等。環(huán)境因素與應(yīng)力因素一樣，既可以單獨(dú)、也可以與其它因素耦合在一起來誘發(fā)零部件的失效。
3．時(shí)間因素
時(shí)間不能作為獨(dú)立因素來誘發(fā)失效產(chǎn)生，沒有應(yīng)力和環(huán)境因素的存在，時(shí)間因素就失去了意義。但是，當(dāng)時(shí)間因素與應(yīng)立因素和環(huán)境因素耦合在一起時(shí)，它就變成一個(gè)非常重要的因素。
上述各種不同外界因素對(duì)零部件的失效起著各不相同的影響，從而產(chǎn)生不同的失效模式，各種主要失效模式與主要、典型的誘發(fā)因素之間的關(guān)系可參見相關(guān)資料。在進(jìn)行熱噴涂涂層設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注重對(duì)零部件表面失效產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，這些因素可能單獨(dú)作用于零部件，也可能耦合作用于零部件，而在耦合作用下，對(duì)零部件的破壞作用要嚴(yán)重得多。例如，醋酸泵柱塞表面涂層，該涂層使用工況要求既耐損又耐腐蝕，如果不考慮醋酸腐蝕僅考慮提高性能，采用超音速火焰噴涂WC/Co、Cr3C2-NiCr類涂層均能滿足要求，但該類涂層在醋酸條件下的耐腐蝕性能均被列為“不好”和“不推薦”涂層，因此，綜合考慮，不能選用該噴涂材料及工藝來制備醋酸泵柱塞表面涂層。
除了上述外在因素，零部件材料的性質(zhì)和狀態(tài)等內(nèi)在因素也對(duì)零部件的失效有重要影響，因此，在具體分析時(shí)，要把零部件工況條件與零部件性能要求以及不同基體材料與不同工藝、不同噴涂材料與不同噴涂工藝所制造的零部件性能結(jié)合起來，才有可能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的、合理的涂層。
根據(jù)失效分析理論，失效模式分析是失效分析的核心內(nèi)容，是導(dǎo)致零部件失效的物理和（或）化學(xué)變化過程，在該過程中，零部件的尺寸、形狀、狀態(tài)或性能發(fā)生了變化，并由此引起整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的失效，例如，磨損失效、疲勞失效、腐蝕失效等。而決定零部件失效模式的主要因素包括零部件材料的性質(zhì)和狀態(tài)等內(nèi)在因素和零部件工況條件等外在因素，其中，引起零部件失效的外在因素，即應(yīng)力、環(huán)境和時(shí)間，是失效的誘發(fā)因素，通過零部件工況條件的深入分析可以了解清楚這些因素。
1．應(yīng)力因素
力是零部件工作的條件。應(yīng)力的種類、大小與狀態(tài)的不同組合是引起不同失效模式的重要的或決定性因素。應(yīng)力種類包括交變、沖擊、接觸、磨擦、沖刷等；應(yīng)力狀態(tài)包括單純的拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲等應(yīng)力和復(fù)合作用的拉彎、壓彎、彎扭、拉扭、拉剪、彎剪、扭剪等應(yīng)力。應(yīng)力因素可以單獨(dú)、也可以與其它因素耦合在一起來誘發(fā)零部件的失效。
2．環(huán)境因素
環(huán)境因素主要包括溫度和介質(zhì)兩大因素。工作溫度一般可分為低溫、常溫、中溫、高溫和高溫五類；工作介質(zhì)包括氣相（真空、特殊氣體、鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣等）、液相（淡水、海水、油、酸、堿、液態(tài)金屬等）、固相（接觸、摩擦、沖刷等）等。環(huán)境因素與應(yīng)力因素一樣，既可以單獨(dú)、也可以與其它因素耦合在一起來誘發(fā)零部件的失效。
時(shí)間不能作為獨(dú)立因素來誘發(fā)失效產(chǎn)生，沒有應(yīng)力和環(huán)境因素的存在，時(shí)間因素就失去了意義。但是，當(dāng)時(shí)間因素與應(yīng)立因素和環(huán)境因素耦合在一起時(shí)，它就變成一個(gè)非常重要的因素。
上述各種不同外界因素對(duì)零部件的失效起著各不相同的影響，從而產(chǎn)生不同的失效模式，各種主要失效模式與主要、典型的誘發(fā)因素之間的關(guān)系可參見相關(guān)資料。在進(jìn)行熱噴涂涂層設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注重對(duì)零部件表面失效產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，這些因素可能單獨(dú)作用于零部件，也可能耦合作用于零部件，而在耦合作用下，對(duì)零部件的破壞作用要嚴(yán)重得多。例如，醋酸泵柱塞表面涂層，該涂層使用工況要求既耐損又耐腐蝕，如果不考慮醋酸腐蝕僅考慮提高性能，采用超音速火焰噴涂WC/Co、Cr3C2-NiCr類涂層均能滿足要求，但該類涂層在醋酸條件下的耐腐蝕性能均被列為“不好”和“不推薦”涂層，因此，綜合考慮，不能選用該噴涂材料及工藝來制備醋酸泵柱塞表面涂層。
除了上述外在因素，零部件材料的性質(zhì)和狀態(tài)等內(nèi)在因素也對(duì)零部件的失效有重要影響，因此，在具體分析時(shí)，要把零部件工況條件與零部件性能要求以及不同基體材料與不同工藝、不同噴涂材料與不同噴涂工藝所制造的零部件性能結(jié)合起來，才有可能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的、合理的涂層。
