近年來,我們與公安局交警大隊(duì)合作,用掃描電子顯微鏡對多起可能由轎車零部件失效引起的交通事故進(jìn)行剖析。這些失效剖析成果成為交通事故處理的重要依據(jù)之一,提高了交警大隊(duì)對交通事故判定的準(zhǔn)確率。本文報(bào)道了友誼面包車剎車油管開裂失效剖析的成果。

1 剖析方法

    先對開裂的剎車汽車油管進(jìn)行微觀剖析,再用線切開機(jī)床在斷口鄰近切開取樣。用X2650型掃描電子顯微鏡及EDAX29100型X射線能量色散譜儀調(diào)查剖析了剎車油管斷口上的腐蝕產(chǎn)品后,用加佳牌洗潔精加超聲波洗去斷口油污后用丙酮加超聲波清洗斷口,再用X2650型掃描電子顯微鏡調(diào)查剖析清潔斷口。

2 剖析成果

2.1微觀剖析

    轎車剎車油管組件是由一根剎車油管及兩個(gè)空心固定螺帽組成。剎車油管為鋼件,鋼件外有鍍銅層。剎車油管擴(kuò)口部分制作杰出,未發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)。擴(kuò)口部分未發(fā)現(xiàn)裂紋。剎車油管開裂方位處于螺帽的下方,離擴(kuò)口約15mm。在開裂的剎車油管的外壁上部分有鍍銅層掉落。在5倍的擴(kuò)大鏡下調(diào)查,能夠看到貝殼狀把戲,還能夠看到斷口上有許多磨亮的小斷面,由斷口的微觀剖析可開始揣度剎車油管的開裂為疲憊開裂[1]。

2.2 斷口上的腐蝕產(chǎn)品的剖析

    在掃描電子顯微鏡下調(diào)查清洗前的斷口,發(fā)現(xiàn)斷口上多處有腐蝕產(chǎn)品。經(jīng)X射線能譜剖析,腐蝕產(chǎn)品中有Na、Al、Si、S、Cl、K、Ca。

2.3 斷口微觀剖析

    將剎車油管斷口清洗后在掃描電子顯微鏡下調(diào)查。圖1為剎車油管斷口的全體描摹,由圖可見斷口上有貝殼狀把戲。對斷口進(jìn)一步仔細(xì)調(diào)查,能夠看出剎車油管斷口上有幾個(gè)疲憊源(圖1中a、b、c),為多源疲憊開裂[2]。由循環(huán)負(fù)載或交變應(yīng)力效果所引起的開裂現(xiàn)象為疲憊開裂。

 疲憊開裂包含三個(gè)階段:(1)疲憊裂紋的萌發(fā)即疲憊裂紋的成核階段;(2)疲憊裂紋的擴(kuò)展階段,即疲憊裂紋的亞穩(wěn)擴(kuò)展;(3)終究開裂或瞬斷階段,即疲憊裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展。將斷口進(jìn)一步擴(kuò)大能夠調(diào)查到大面積的疲憊開裂第二階段最杰出的顯微特征———很多的彼此平行的條紋即疲憊輝紋(見圖2)。在掃描電子顯微鏡下調(diào)查到疲憊開裂第三階段瞬斷區(qū)域的描摹為韌窩把戲。

3 剖析評論

   綜合以上微觀剖析及微觀剖析成果能夠得到:

   (1)剎車油管的原料契合技能條件要求,無嚴(yán)峻攙雜。剎車油管的制作工藝正常,無嚴(yán)峻缺點(diǎn)。剎車油管的開裂不是因?yàn)椴牧系臄v雜和制作工藝的缺點(diǎn)引起的。

   (2)剎車油管的斷口、螺帽外表狀況杰出,整個(gè)剎車油管看不出受外力沖擊或扭轉(zhuǎn)的痕跡,能夠掃除人為損壞要素。

   (3)剎車油管斷口有些腐蝕痕跡,但剎車油管的開裂不是因?yàn)楦g疲憊引起的。因?yàn)樵趧x車油管斷口上未發(fā)現(xiàn)有腐蝕坑、泥狀把戲的顯微描摹,即無腐蝕疲憊特征。

   (4)剎車油管的開裂是因?yàn)槠v引起的。在面包車運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中,因?yàn)檗Z動(dòng),剎車油管的內(nèi)壁、外壁上多處發(fā)生應(yīng)力會集,而且因?yàn)檗Z動(dòng)使剎車油管所接受的應(yīng)力較大,所以多處發(fā)生疲憊源。在面包車的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中路面不平坦引起的顛簸及轟動(dòng)使剎車油管不斷接受交變應(yīng)力,這使得裂紋頂級不斷接受拉伸、緊縮循環(huán)載荷。在這個(gè)循環(huán)載荷的效果下,裂紋重復(fù)著打開、鈍化、擴(kuò)展、銳化的進(jìn)程[3],在斷口裂紋面上留下一條條痕跡,發(fā)生疲憊輝紋。因?yàn)槎嗵幜鸭y擴(kuò)展,使剎車油管的實(shí)踐承載面積很小,在較小的載荷效果下就可能失穩(wěn)擴(kuò)展,瞬時(shí)開裂。

 4 結(jié)論

   (1)剎車油管的開裂不是因?yàn)樵匣蛑谱鞴に嚾秉c(diǎn)引起的。

   (2)剎車油管的開裂不是因?yàn)槿藶閾p壞引起的。

   (3)剎車油管的斷口有部分腐蝕,但不是其開裂的主要原因。

   (4)剎車油管的開裂是因?yàn)槠v引起的,歸于大面積疲憊開裂。