主题：【原创】失效分析报告

原文由 sysmith(sysmith) 发表:
楼主是TUK公司的员工还是TUK公司的客户？拜读了这份螺栓断裂的失效分析报告，深有感触。因为类似的失效分析报告看过不少，有以下几个问题供探讨：
1、螺栓表面呈黑亮色，并不表明螺栓表面一定是进行了氧化处理，也有可能是磷化处理。所以报告一开始就判断其有表面氧化处理特征似乎不太严谨。虽然，后续的能谱分析结果有可能说明螺栓确实采用的表面发黑处理工艺。
2、关于约400次疲劳循环的计算，存在极大的谬误。报告“1.来样说明”中提到“泵体使用约2周”，“2.1宏观分析”中提到的则为“泵体使用约1周”。按一周使用时间来反推，400/5/8/60＝0.167（假设：一周工作时间为5天，一天工作时间为8小时，一小时＝60分钟），即泵体在工作时1分钟内还承受不到一次交变应力的作用。这符合泵体工作时的应力状态吗？虽然从报告中无法获得该泵体的工作特征，但根据常识来判断，泵在工作时的应力周期决不会如此之长。
3、以前看到过把撕裂棱当作疲劳条带的。在这份报告中第一次看到还可以把解理与韧窝交替看作疲劳条带。不知道报告作者是如何理解疲劳条带的形成机理的。正因为如此错误的理解疲劳条带，导致上述疲劳循环次数计算的谬误。其实，在报告中提到的解理区域（其实并不是解理特征），螺栓已经经历N次疲劳循环了，而不是仅仅经历一次疲劳循环。
4、解理形貌并不是疲劳断裂的典型形貌特征，疲劳条带才是疲劳断裂的典型微观特征。报告中的断口电镜照片，既不是典型的解理形貌，也不是典型的疲劳条带形貌，而是调质钢常见的疲劳断裂微观特征。而且回火索氏体这种金相组织几乎没有可能产生解理的可能性。从报告中的断口电镜照片，裂纹起源、疲劳扩展直至最后断裂整个过程中对应的断口特征分别为疲劳、疲劳＋韧窝和韧窝。报告作者对于“大应力条件”的判断是对的，但“大应力条件”的判据引用是错误的，正确的判据是裂纹源区的台阶特征和大的疲劳区面积。
5、对于螺栓用材的判断过于武断。从能谱分析结果和金相组织分析结果最多只能说螺栓的材料是中碳含Cr合金钢，并不一定是40Cr，还有可能是35Cr、35CrMo或42CrMo等几种常见的螺栓用材。
6、起源区能谱分析，从O含量增高现象来判断有挤压外来物有点草率。因为在能谱分析时有可能电子束会激发到螺栓表面。因此，能谱分析O含量增高说明不了任何问题。
7、螺栓金相组织中表面存在5um的全氧化脱碳层。这是值得引起关注的分析点。
8、从螺栓的硬度为23.7HRC来判断，该螺栓为8.8级螺栓，难以称得上是典型的高强度螺栓。
    从上述问题来看，该失效分析报告最后的三个结论没有一条是有证据来支撑的。都是一些“想当然”得出的结论。因此，该失效分析报告没有任何参考的价值，但可以作为失效分析同行交流提高的范本。
    因为看到过不少这样“想当然”的失效分析报告，而且这样的失效分析报告往往来自于高校和认证中心。我个人的体会是作为技术工程师不要盲从于所谓的资质和高校名气。对于失效分析而言，理论与实际往往有着很多难以用理论来解释的鸿沟。失效分析做的越多，遇到的难以解释的现象越多，这往往令人沮丧，但也是一种个人挑战和提高的机会。同时，科学、客观应该是失效分析必须秉持的基本原则，在失效分析中不要有“想当然”的思维。
    以上，请同行们批评指正！