失效分析案例
失效分析案例
• 事实：轴因疲劳而过早断裂 • 问题：车轴在使用中发生故障的风险最高。增加
维修服务成本。 • 研究目标：选择两种加工工艺达到最大抗疲劳断
裂能力的替代方案。 • 诊断：表面残余应力测量试验不同轴点的X射线衍
射（图）其中一种有价值技术制造的车轴大于残 余拉应力，这是最有害的疲劳裂纹的开始和扩展。
图1
图2
图1：螺钉破裂后的状况。 图2：断裂表面显 示疲劳线和最终延性断裂。
失效分析案例
• 事实：表面带有水平划痕的轴（图1）。 • 问题：客户拒收零件。 • 研究目的：确定这些划痕是什么类型的缺陷，
以及他们是怎样发生的？ • 诊断：微观结构分析显示车轴无硬化（图2）。
这是一个非常重要的问题（软表面），所以一 切都表明是供应商自己生产装配过程中造成的。 • 建议的解决方案：这些类型的轴在调质的状态， 或与其他处理一起表面硬化。
图1：表面带有划痕的轴 图2：有缺陷区域和无缺陷区域的横截面。
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图：测试轴区域，指示试件的断裂点
失效分析案例
• 事实：阀门轴在使用中断裂（图1）
• 问题：存在制造缺陷和其他阀门 也会出现相同类型制造故障的风 险。
• 构研究目的：确定失败的原因。
• 诊断：分析在轴的微观结构中具 有颗粒结构（图2）。这种脆性似 乎源于调质和轴过热。可能由于 操作过程中温度过高和/或调质时 间过长。
图1
图2
图1：破裂轴的外观 图2：破裂显示材料的粗颗粒结
失效分析案例
• 事实：属于一个坏掉了的螺栓， （图1）
• 问题：这些故障是由于材料缺陷 或过载。
• 研究目的：明确螺钉是否疲劳断 裂，在生命周期结束时是正常的 缺陷或过载。
• 诊断：螺钉明显是机械疲劳断裂 （图2），由于周期性的工作而不 是应变或是在工作时超过额度负 载。在核实原材料缺陷的过程中， 事实可能与破坏有关。