在为材质42CrMo钢经锻造、调质和渗氮处理的曲轴断裂断口进行失效分析的案例中,发现断口上的贝纹线有相交的异常现象;这在一般的断口中是不可能出现的。用裂纹动力学和瓦纳线的理论对这种异常现象做了分析由断口疲劳源处产生的裂纹,在扩展时会在材料中产生应力波,在裂纹所在的表面上传播。当裂纹遇到了不连续面,就会产生了一个横向的应力波,从而形成第二组以波源为圆心的同心圆弧,这才有可能出现贝纹线相交的现象。首次观察到瓦纳线不仅仅只能在金属与非金属脆性材料的断口上出现,文中以实例说明,在调质钢的断口上也可以出现瓦纳线。

某型船用锻件工作环境要求苛刻,表面及内在质量尤为重要。通过对底封头落锤不合格问题分析研究,固化了锻件热处理工艺,产品质量得到保证。

在保证车轴钢冶金质量和力学性能符合标准要求的基础上,对40车轴钢进行光滑试样与缺口试样疲劳性能试验,缺口试样按照EN 13261—2020标准加工,并借助扫描电子显微镜表征了钢的疲劳断裂形貌。结果表明40车轴钢光滑试样与缺口试样比EN 13261标准中EA1N钢(相当于35钢)疲劳极限标准下限分别提高43%、18%,缺口试样提高的疲劳强度比光滑试样降低32%;光滑试样与缺口试样均为表面裂纹萌生机制,光滑试样为单源开裂,而缺口试样为多源开裂。

失效分析是故障分析的重要方法,而扫描电镜为失效分析的重要手段,两者在工程领域有着广泛的应用,尤其是在断口分析中的应用。通过扫描电镜可以确定失效的形式和机理,对于确定故障的原因和制定措施起着关键作用。笔者通过工程具体的实例,结合失效分析理论,应用扫描电镜的分析,针对具体工程问题分析了原因,并制定了措施,着重介绍了扫描电镜在失效分析中的应用。

关键词 分析技术 失效 材料表面 裂纹发展 无损检测 裂纹分析 表面分析 断口分析 金相分析 连续性 断裂

某试验台架液压设备高压软管总成在工作过程中出现漏油现象,导致液压油进入试验器内部,遇高温发生燃烧。针对该问题通过对故障高压软管进行宏观检查、开裂处解剖检查、金属套筒表面痕迹分析、钢丝断口分析等工作,确定了高压软管总成加工过程中金属套筒扣压过紧导致外层钢丝整排断裂是造成本次故障的主要原因,并据此提出了改进扣压加工工艺和增加无损检测工序的建议,以避免类似故障重复发生。