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產(chǎn)線突然停擺，排查后發(fā)現(xiàn)，元兇是一個(gè)傳動(dòng)輸出架。
它在服役過(guò)程中突然斷裂，斷口恰好位于軸肩尺寸突變處，這是典型的應(yīng)力集中區(qū)。
更讓人頭疼的是，斷裂前幾乎沒有明顯變形，屬于“說(shuō)斷就斷”的類型。
對(duì)于研發(fā)和質(zhì)控人員來(lái)說(shuō)，這種脆性斷裂最為棘手：沒有塑性變形預(yù)警，無(wú)法通過(guò)常規(guī)尺寸檢測(cè)或探傷提前發(fā)現(xiàn)。
到底是材料問(wèn)題？工藝問(wèn)題？還是設(shè)計(jì)問(wèn)題？
一切答案，藏在斷口里...
1.宏觀觀察——肉眼能看見什么？
首先使用超景深數(shù)碼顯微鏡觀察斷口，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
斷口位于軸肩尺寸突變處，屬于應(yīng)力易集中位置。
斷口未見明顯的塑性變形，宏觀上呈脆性斷裂。
斷口低倍圖
結(jié)論：
宏觀上排除了過(guò)載韌性斷裂的可能，指向脆性斷裂，但脆性的根源是什么？必須放大看。
2.微觀掃描——電鏡下現(xiàn)原形
接著利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，放大倍數(shù)從幾十倍到幾千倍，斷口的真實(shí)面貌逐漸清晰：
原始顆粒晶界：斷面可見大量粉末原始顆粒圓滑的晶界，該界面僅顆粒間機(jī)械物理連接，連接強(qiáng)度弱。
斷口微觀形貌圖
晶間缺陷：在斷面可見晶粒間隙、空洞缺陷以及極少量燒結(jié)頸。
斷口微觀形貌圖
局部韌窩：斷口僅局部極少位置分布有燒結(jié)頸斷裂后的韌窩形貌，該形貌的晶界連接強(qiáng)度高。
斷口微觀形貌圖
無(wú)擴(kuò)展紋路：斷口宏微觀未見明顯擴(kuò)展紋路，外表面未見明顯損傷，推測(cè)應(yīng)屬于多源起裂。
3.能譜分析——化學(xué)成分怎么說(shuō)？
對(duì)NG樣品不同區(qū)域進(jìn)行能譜（EDS）分析，結(jié)果如下：
斷口能譜圖
結(jié)論：
樣品主要基體為鐵鎳。
原因：
由于燒結(jié)后缺陷太明顯，粉未顆粒間未形成有效冶金結(jié)合，導(dǎo)致沿晶形貌占比極高，燒結(jié)頸區(qū)域面積極少，大幅降低此處強(qiáng)度，也是安裝上機(jī)工作就出現(xiàn)斷裂的直接原因。
此類斷口因缺陷極其明顯，故僅通過(guò)斷口分析便可知曉其失效的主要原因。
建議：
優(yōu)化燒結(jié)工藝：提高燒結(jié)溫度或延長(zhǎng)保溫時(shí)間，促進(jìn)顆粒間充分?jǐn)U散，形成足夠數(shù)量的燒結(jié)頸。
控制粉末質(zhì)量：檢查原料粉末的氧化程度，必要時(shí)采用還原氣氛燒結(jié)或增加預(yù)還原工序。
壓制工藝調(diào)整：提高壓坯密度，減少原始孔隙率，使顆粒接觸更緊密。
美信檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室
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