第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu):金屬材料失效分析測(cè)試方法及原理

日期:2021-09-18 14:54:59 瀏覽量:2131 標(biāo)簽: 檢測(cè)機(jī)構(gòu) 金屬材料失效分析 失效分析

近年來(lái),隨著金屬材料越來(lái)越廣泛的運(yùn)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,材料失效問(wèn)題也日顯突出。材料失效主要是指機(jī)械構(gòu)件由于尺寸、形狀或材料的組織與性能發(fā)生變化而引起的機(jī)械構(gòu)件不能完滿地完成預(yù)定的功能。金屬材料在各種工程應(yīng)用中的失效模式主要由斷裂、腐蝕、磨損和變形等。金屬材料檢測(cè)分析范圍涉及對(duì)黑色金屬、有色金屬、機(jī)械設(shè)備及零部件等的機(jī)械性能測(cè)試、化學(xué)成分分析、金相分析、精密尺寸測(cè)量、無(wú)損探傷、耐腐蝕試驗(yàn)和環(huán)境模擬測(cè)試等。

為提高產(chǎn)品信譽(yù),必須要使產(chǎn)品質(zhì)量可靠,但是在設(shè)計(jì)及加工生產(chǎn)技術(shù)上要求產(chǎn)品達(dá)到完全可靠是不可能的,所以要求盡可能地降低產(chǎn)品的事故率。對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品在使用過(guò)程中常常發(fā)生斷裂、變形、磨損、腐蝕等失效現(xiàn)象的發(fā)生,找出失效要本原因并提出改進(jìn)措施,必須開(kāi)展失效分析實(shí)例的研究。

第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu):金屬材料失效分析測(cè)試方法及原理

金屬材料檢測(cè)分析原理

五大元素通常指鋼鐵中存在的錳、磷、硅、碳、硫元素,是鋼鐵中最重要的也是最基本的元素,是區(qū)分普通鋼鐵的牌號(hào)及品質(zhì),它們的含量直接影響鋼鐵的機(jī)械性能。常見(jiàn)的金屬元素分析試樣有: 各類水質(zhì),土壤,礦物,廢棄物,紡織品,化妝品,橡塑材料等。

金屬元素分析在國(guó)內(nèi)冶金,鑄造,機(jī)械,礦產(chǎn)領(lǐng)域非常常見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)室配備有電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP-OES)、原子吸收光譜儀(AAS)、X射線熒光光譜儀(XRF)、電位滴定儀、分光光度計(jì)、氮氧儀、碳硫儀等各類高精度化學(xué)檢測(cè)儀器??梢苑治龅脑赜刑荚亍⒘蛟?、硅元素、錳元素、磷元素、鉻元素、鈣元素、鎳元素、銅元素、鉬元素、釩元素、鈦元素、鈮元素、鉭元素、鎢元素、鎘元素、鐵元素、鋅元素、鎂元素、鋁元素、鉛元素、錫元素、砷元素、銻元素、鉍元素、氮元素、氫元素、氧元素、鈷元素等。

一、檢測(cè)材料范圍

1、碳鋼、低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼、不銹鋼、工具鋼、粉末冶金鋼材。

2、鐵、鋁合金、鎳合金、鈦合金、鋅合金、電鍍材料、銅合金。

3、 鋼鐵材料:結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、精密合金、鉻、錳及其合金。

4、金屬及其合金:輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬。

5、特種金屬材料:功能合金、金屬基復(fù)合材料。

6、 進(jìn)口金屬材料:生鐵、鋼錠、鋼坯、型材、線材、金屬制品、有色金屬及其制品。

檢測(cè)材料分析項(xiàng)目

常規(guī)元素分析:品質(zhì)(成份分析)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、碳(C)、硫(S)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、銻(Sb)、鎘(Cd)、鉍(Bi)、砷(As)、鈉(Na)、鉀(K)、鋁(Al)、牌號(hào)測(cè)定、水份。

貴金屬元素分析:銀(Ag)、金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、銠(Rh)、釕(Ru)、銥(Ir)、鋨(Os)。

金屬機(jī)械強(qiáng)度檢測(cè):屈服強(qiáng)度、延伸率、彎曲試驗(yàn)、洛氏強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度拉斷荷重、應(yīng)力松弛試驗(yàn)、鍍鋅量測(cè)試、附著力測(cè)試、浸銅試驗(yàn)、高低溫拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn) 。

重點(diǎn)分析項(xiàng)目

化學(xué)性能:抗蝕性、抗氧化性。

物理性能:密度、熔點(diǎn)、熱膨脹性。

機(jī)械性能:抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、塑性、硬度、疲勞、 沖擊韌性、耐久性、彈性模數(shù)、韌性 。

二、金屬類型以及未知金屬成分分析

1、不銹鋼成分分析—不銹鋼牌號(hào)鑒定:304、304L、316等不銹鋼;元素含量檢測(cè):鎳Ni、鉻Cr、鉬Mo、鐵Fe等。

2、合金成分分析檢測(cè)——銅合金、鋁合金、鋅合金、焊錫及其他合金:碳C,氮N,硫S,磷P,硅Si,銅Cu,鐵Fe,鋁Al,錫Sn,鉬Mo,鎳Ni,鉻Cr,錳Mn,鈦Ti,鎢W,鉛Pb,鋅Zn。

3、金屬材料中常規(guī)金屬元素分析檢測(cè)、氧氮?dú)錃怏w元素檢測(cè)、貴金屬檢測(cè)、重金屬檢測(cè)、RoHS檢測(cè)及其他各類材料金屬成分檢測(cè)。

材質(zhì):鐵基合金(碳鋼,不銹鋼,工具鋼,鑄鐵等) 。

銅基合金(純銅,黃銅,白銅,青銅等)。

鋁基合金(變型鋁,鑄鋁,純鋁等) 。

鎂基合金(鎂鋁鋅,鎂鋁硅等)。

鎳基合金(高溫合金,精密合金等)。

鈦基合金(純鈦,T,TC11等),錫基合金(純錫,鉛錫合金,無(wú)鉛焊錫等),鋅基合金(純鋅,鋅鋁合金等) 。

三、金屬材料失效分析方法

失效分析.jpg

為了取得更好的分析效果,失效分析除了要對(duì)產(chǎn)品使用背景做到精確了解,最主要是要輔以一系列其他的檢驗(yàn)方法,如無(wú)損檢測(cè)、機(jī)械性能試驗(yàn)、金相檢驗(yàn)、化學(xué)分析、X射線分析、斷裂韌性試驗(yàn)、電子能譜分析、模擬試驗(yàn)等。最后將上述分析和試驗(yàn)的結(jié)果與數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,并提出改進(jìn)措施,寫(xiě)出失效分析報(bào)告。

(1) 原始資料的收集

構(gòu)件服役前的全部經(jīng)歷,構(gòu)件的服役歷史和失效時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情況等。此外,還要從散落的失效殘骸或相關(guān)聯(lián)之樣品中選擇有分析價(jià)值的樣本。

(2 )失效樣件的選擇與保存

失效樣品是失效分析的第一手資料,是失效分析的依據(jù),在失效發(fā)生后應(yīng)小心謹(jǐn)慎收集,妥為保存,切記避免污染。

(3 )失效樣品分析

在失效事故中,一般都要形成斷口、裂紋或其它外觀不良等,因此對(duì)不良部位的分析是失效分析的最重要的分析手段。斷口分析包括宏觀斷口觀察和微觀斷口分析。

(4 )其它檢驗(yàn)分析

為更好地獲得分析結(jié)果,除了對(duì)關(guān)鍵部位觀察分析之外,還必須進(jìn)行化學(xué)、力學(xué)、物理等試驗(yàn)分析?;瘜W(xué)分析包括常規(guī)的、局部的、表面的和微區(qū)的化學(xué)分析;金相檢驗(yàn);結(jié)構(gòu)分析;模擬試驗(yàn),例如對(duì)溫度、介質(zhì)濃度等環(huán)境因素對(duì)失效的影響的模擬等。

(5 )綜合分析

失效分析進(jìn)行到一定階段,需要對(duì)從各種檢查和試驗(yàn)所獲得的結(jié)果和基本試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析研究。

四、金屬材料失效分析的意義:

1.失效分析可以減少和預(yù)防同類失效現(xiàn)象的發(fā)生,從而減少經(jīng)濟(jì)損失和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.為企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)改造提供信息,增加企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量,從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.分析機(jī)械零件失效原因,為事故責(zé)任認(rèn)定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責(zé)任、保險(xiǎn)業(yè)務(wù)、修改產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等提供科學(xué)技術(shù)依據(jù)。

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