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汽车制造巨头引进飞纳台式扫描电镜
点击次数:1177 发布时间:2018-09-19 打印本页面 返回

广州汽车集团股份有限公司(Guangzhou Auto Group Co., Ltd.,简称广汽集团)是中国汽车行业在集团层面引入多家合资伙伴,进行改制设立股份公司的企业。

2018 年 8 月,广汽集团引进飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL。

 

 

目前,广汽集团测样量最大的样品就是零部件的断裂/开裂的失效分析(金属断口)。

 

金属断口通常是一个凹凸不平的粗糙面,而且是块状样品,取样容易,在扫描电镜的样品仓中可进行倾斜旋转多角度观察,因此扫描电镜非常适合断口分析。

 

下面,对于典型的金属断口形貌作一些简单的介绍:

 

对于不同断裂机制形成的断口,其微观结构各有独特的形貌特征,一般将其分为两大类:

 

· 一类伴随着明显塑性变形的延性断口

· 另一类是几乎不伴随塑性变形而断裂的脆性断口

 

金属多晶材料的断裂,通过空洞核的形成、长大和相互连接的过程进行,这种断裂称为韧窝断裂(dimple fracture)。韧窝断裂是属于一种高能吸收过程的断裂,是延性断裂中的一种。

 

如图 1 所示,其断口特征为:宏观形貌呈纤维状,微观形态呈蜂窝状。断裂面是由一些细小的窝坑构成,窝坑实际上是长大了的空洞核,通常称为韧窝,它是韧窝断裂的最基本形貌特征和识别韧窝断裂机制的最基本依据。

 

韧窝的尺寸和深度与材料的延展性有关,而韧窝的形状也同受到的破坏应力有关。因此,对于断口面上吻合部位的韧窝几何形状、尺寸和深度进行分析,就可以确定断裂时所在部位的应力状态和裂纹扩展的方向,并可对材料的延展性进行评价。

 

  

图 1 金属韧窝状断裂

 

沿晶脆性断裂是指断裂路径沿着不同位向的晶界(晶粒间界)所发生的一种属于低能吸收过程的断裂。根据断裂能量消耗最小原理,裂纹的扩展路径总是沿着原子键合力最薄弱的表面进行。

 

晶界强度不一定最低,但如果金属存在着某些冶金因素使晶界弱化(例如杂质原子 P、S、Si、Sn 等在晶界上偏聚或脱溶,或脆性相在晶界析出等),则金属将会发生沿晶脆性断裂。

 

沿晶脆性断裂的断口特征是:在宏观断口表面上有许多亮面,每个亮面都是一个晶粒的界面。如果进行高倍观察,就会清晰地看到每个晶粒的多面体形貌(如图 2 所示),类似于冰糖块的堆集,故有冰糖状断口之称。

 

  

图 2 金属材料脆性断裂

 

飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL 拥有 100 mm × 100 mm × 40 mm 的样品仓,30 秒抽真空成像、全自动化操作、防震设计等优点,可以满足广汽集团以下需求:

 

1. 满足生产工艺过程品质控制的需求---主要为涂装工艺(碳化结晶、表条液活性、电泳等品质抽查)、动力总成机加工、板材冲压成型、技术中心新板材导入等过程中的品质监控和验证;

 

2. 满足零公里和市场零部件异常分析改进的需求---主要为涂面异常分析、发动机/变速箱内异物分析、油品类异物分析、以及内外作零部件的断裂/开裂失效分析等;

 

3. 扩展试验能力,提升日常监控,异常解析的时效性。

 

Phenom XL- 大仓标准样品杯

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