冶金失效分析有助于防止未来的故障

克雷格·施罗德
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当部分失败,它可能会影响交货和公众的昂贵的维修和停机的安全性和效果。理解为什么部分失败是防止未来失败的关键。

在故障部件的研究,分析师必须考虑广泛的失败可能性。虽然一些故障可以归因于一个单一的主要原因,是很常见的多个次要因素作出贡献。故障分析人员必须评估所有可用的证据,准备一个关于失败原因的假说。

研究失败的最常见的类型是骨折。骨折往往有最严重的后果,尤其是当承重构件失去他们随身携带他们的预期负载的能力。其他类型的故障可能与变形,磨损,或腐蚀。

故障分析工具

装备精良材料实验室将大部分的工具来有效地分析这些类型的故障。这些工具包括一个低功率立体显微镜,金相设备,硬度计,光谱仪,和电子显微镜(SEM)扫描,仅举几例。

冶金故障分析处理

分析故障部件的过程开始的背景信息的收集。它知道的部分和规定要求的材料是很重要的。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该部分的视觉检查。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,非破坏性测试如果可能的裂纹不容易可见的或被担保如果它们可以存在于所述表面的下方。化学分析硬度测试在大多数情况下进行,以验证部分是否符合规定要求。如果有足够的材料可用,拉力试验冲击试验是所希望的,以帮助理解的金属的固有的机械性能。

什么分析揭示

电子显微镜是在一个关键步骤故障部件的金相分析。的电子显微镜是验证断裂模式的最佳手段。视觉和低功率光学显微镜往往不足以揭示断裂的真实形态。例如,考虑一个螺栓头的断裂面。骨折是相对平坦的,这是通常与疲劳开裂相关联。

通过低功率立体显微镜的破坏起点区域的仔细检查揭示了一个相对粗糙的纹理,但裂缝的形态仍然不明确。通过电子显微镜的破坏起点区域的检查揭示了脆性沿晶开裂和破裂酒窝的混合断口形貌。的特征揭示的扫描电子显微镜验证,断裂不是由于疲劳。进一步的调查指示的断裂是由于氢脆。

金相是在一个重要的步骤冶金故障分析处理。微观结构可以帮助审核验证适当的热处理工艺是否适用于部分。金相还可以识别物质的异常是否存在,可能已经对部分的性能产生不利影响的材料。

拼图的所有作品

所有的信息收集和分析完成后,最后的结论可以根据现有的证据进行。

调查可以被看作是一个法医的难题。这些作品更是到位的难题,更确凿的调查会。它往往是很有诱惑力的要求冶金学家,以尽量减少测试执行的节省时间和金钱的数额。它也可以很有诱惑力的隐瞒有关部分的背景信息,生怕偏置冶金学家的最终结论。然而,应当理解,限制测试和预扣税的重要信息的量将有效地带走的难题,可以证明实现正确的最终结论关键的部分。如果失败的原因是没有正确理解,纠正措施,以防止未来的故障可能是无效的。

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