涡轮增压器部件的失效分析.PDF

涡轮增压器部件的失效分析 2012 年9 月份，我公司接到某客户反馈，抱怨零部件执行器中杆子 和弹簧罩脱落，并将失效件发回我公司要求进行失效分析，下图是当 时的失效图片 ： 撕裂点 红色区域为断裂区 杆子断裂部位的正视图 红色区域为断裂区 弹簧罩断裂位置的正视图 从图片中可以看到，撕裂点聚集于一方，属于单边断裂，推测原因可 能为单边受力过大引起的。 针对失效区域，我们从金相组织、断裂面的扫描观察及成分分析三方 面对其进行分析，相关结论如下: 1、 金相分析：从两个零部件的断裂区域切割部分样品，进行镶嵌。 将镶嵌后的样品采用预磨、抛光处理，使用AX10 蔡司金相显, 在100X 视场下进行观察,图片如下： 弹簧罩断裂区金相图 杆子断裂区金相图 在两个零件的金相图片中我们可以发现， 样品表面光滑完整，无明 显的微观裂纹 ，金相组织完好。 2、 断面分析： 使用ZEISS 电子扫描显微镜对两部件的失效区进行观察，图1-3 为 杆子的失效区图片，4-6 为弹簧罩失效区的图片，具体如下： 图1 图2 图3 （图2 红色区域的放大） 图4 图5 图6 图7 裂纹扩展方向 裂纹源方向 图9 图 1-3 为杆子失效区的裂纹源区，在该区早期断裂的裂纹断口在后 续的反复碾压中被碾平。图4-5 为疲劳裂纹扩展区，通过图片可以看 到走向一致的疲劳裂纹。图6-7 为图片5 的局部放大，从这两幅图片 中可以看到明显的韧窝，这也是疲劳断裂的显著特征。图9 为最终撕 裂区，从图中可以推断出裂纹源方向和裂纹扩展方向。 3.成分分析： 经过第三方委外测试，该零件成分分析符合标准的要 求，证明两零件的材料没有问题。 结论：经过金相分析、断面扫描及成分分析的检测，基本认定该零部 件在运行中由于某种原因造成单边受力过大，出现微裂纹，进而在持 续的疲劳试验中裂纹不断扩大，最终将两零件从连接处撕裂。