材料失效分析是一種評估材料在各種條件下失效原因的技術。它涉及對材料失效實例的觀察和分析，包括但不限於機械力破損、腐蝕性破損、高溫破損等。這種分析通常包括以下幾個方面：
金相分析。通過顯微鏡觀察金屬材料的組織和結構，如晶體結構、晶粒大小、晶界異常等，以確定材料中的缺陷、相變和裂紋等問題。
化學分析。通過光譜分析（如光電子能譜、X射線光電子能譜）和質譜分析來檢測材料成分的變化，確定是否存在元素含量異常或污染物。
力學性能測試。評估材料的強度、硬度、韌性等機械性能，包括拉伸、壓縮、彎曲等測試。
熱分析。觀察材料在不同溫度下的熱回響，如差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析法（TGA）等，以檢測熱分解、熱失穩等問題。
電子顯微鏡觀察。使用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）觀察材料的表面形貌、晶體結構、晶界缺陷等。
聲發射檢測和紅外熱像法。通過監聽材料在載入過程中發出的聲音信號或檢測表面紅外輻射，評估材料的健康狀態。
磁粉探傷。適用於磁性材料，檢測表面和近表面缺陷。
此外，失效分析還涉及對不同類型的失效（如彈性變形失效、塑性變形失效、韌性斷裂失效、脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、腐蝕失效、磨損失效等）的深入理解。這些方法和技術綜合套用，幫助全面系統地分析和歸納引起失效的主要原因。