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冶金失效分析有助于防止未来的失效
当部件发生故障时,它会影响货物的交付和公众的安全,并导致昂贵的修理和停机时间。进行冶金失效分析,以了解部件失效的原因对防止未来失效是至关重要的。
在研究失效部件时,分析人员必须考虑失效的各种可能性。虽然有些故障可以归咎于单一的主要原因,但通常是由多个次要因素造成的。故障分析人员必须评估所有可用的证据,以准备关于故障原因的假设。
最常见的失效类型是断裂。断裂往往会造成最严重的后果,特别是当承重构件失去其承载预期负荷的能力时。其他类型的故障可能与变形、磨损或腐蚀有关。
失效分析工具
一个装备精良的yabo娱乐vip材料实验室将会有大部分的工具来有效地分析这些类型的失败。这些工具包括低功率立体显微镜、金相设备、硬度测试器、光谱计和扫描电子显微镜(SEM)。
冶金失效分析过程
分析故障部件的过程开始的背景信息的收集。重要的是要知道什么零件和规定要求的材料。这些信息是在零件图和参考材料规格的形式往往可用。同样重要的是要知道哪些部分的业绩预期是怎样失败的部分相比,这种期望。在制造过程中所做的任何更改,应当报故障分析。实例包括供应商的变化,设计变化,材料变化,热加工变化等
在故障分析过程的下一步骤是在金属部件的目视检查。特征要注意,记录和在视觉检查拍摄包括骨折,骨折原点区域,损坏部分,残基,腐蚀产物,和腐蚀坑的存在。在某些情况下,无损检测如果裂缝不容易看到,或者裂缝可能存在于表面以下,则可能需要批准。化学分析和硬度测试大多数情况下是为了验证零件是否满足规定的要求而进行的。如果有足够的材料,拉力试验和冲击试验有助于理解金属的固有机械性能。
分析揭示了什么
电子显微镜检查是一个关键的步骤故障部件的金相分析。电子显微镜是验证断裂模式的最佳手段。视觉和低功率的光学显微镜常常不足以揭示骨折的真实形态。例如,考虑螺栓头的断裂表面。断裂相对平坦,常与疲劳开裂有关。
用低功率立体显微镜近距离观察断裂起始区,纹理较为粗糙,但断裂形态仍不清楚。通过电子显微镜检查断裂起源区域,显示了脆性沿晶裂纹和韧窝破裂的混合断裂形态。扫描电镜显示的特征证实了断裂不是由于疲劳所致。进一步的调查表明,骨折是由于氢脆。
金相学是金相学的重要组成部分冶金失效分析的过程。对微观组织的检查可以帮助确认是否对零件进行了适当的热处理。金相学还可以确定材料中是否存在异常,这些异常可能对零件的性能产生有害影响。
所有拼图的碎片
在所有的信息收集完毕,分析完成后,可以根据现有的证据得出结论。
这个调查可以看作是一个法医谜题。拼图的碎片越多,测试结果就越有说服力。人们常常禁不住要求冶金学家尽量减少测试的工作量,以节省时间和金钱。为了避免偏颇冶金学家的最终结论,人们可能会倾向于保留有关该零件的背景信息。但是,我们应该明白,限制测试的数量和隐瞒重要的信息将有效地带走那些对最终得出正确结论至关重要的部分。如果没有正确理解失败的原因,为防止以后的失败而采取的纠正措施可能是无效的。
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