电子产品质量鉴定 检测金属材料断口分析方法

日期:2022-01-14 16:01:14浏览量:959标签:电子产品检测金属材料

断口分析是研究金属断裂面的学科,是断裂学科的组成部分。金属破断后获得的一对相互匹配的断裂表面及其外观形貌,称之为断口。金属断口是质量鉴定中常见的鉴定项目,通过对断口进行分析,可以很好地帮助我们对电子产品质量进行全面的分析。那么检测金属材料断口分析方法有哪些呢?

料断口成分分析:

断口处成分分析对断口分析至关重要,尤其是腐蚀、夹杂、非金属氧化物等因素造成的断裂。断口处成分分析一般是成分定量分析,通常是指断口表面的平均化学成分、微区成分、元素的面分布及线分布、元素沿深度的变化、夹杂物及其他缺陷的化学元素比等参数进行分析和表征。这方面分析所用的实验设备较多,例如:离子探针、俄歇电子谱仪、电子探针、ⅹ射线能谱仪、X射线波谱仪等。

材料断口结构分析:

断口表面结构分析主要是断口所在面的晶面指数、断口表面微区的结构和残余应力,这方面分析所用的实验设备主要有X射线衍射仪。分析的主要内容是点阵常数的测定、物相分析以及应力测定。

电子产品质量鉴定 检测金属材料断口分析方法

断口分析的依据:

1、断口的颜色与色泽

观察断口表面光泽与颜色时,主要观察有无氧化色、有无腐蚀的痕迹、有无夹杂物的特殊色彩与其他颜色;红锈、黄锈或是其他颜色的锈蚀:是否有深灰色的金属光泽、发蓝颜色(或呈深紫色、紫黑色金属光泽)等。

根据疲劳断口的光亮程度,可以判断疲劳源的位置。如果不是腐蚀疲劳,则源区光滑。

2、断口上的花纹

疲劳断裂断口宏观上有时可见沙滩条纹,微观上有疲劳辉纹。脆性断裂有解理特征,断口宏观上有闪闪发光的小刻面或人字、山形条纹,而微观上有河流条纹。舌状花样等。韧性断裂宏观有纤维状断口,微观上则多有韧窝或行花样等。

3、断口上的粗糙度

断口的表面实际上由许多微小的小断面构成,其大小、高度差决定断口的粗糙度。不同材料、不同断裂方式,其断口粗糙度也不同。

一般来说,属于剪切型的韧性断裂的剪切唇比较光滑;而正断型的纤维区则较粗糙。属于脆性断裂的解理断裂形成的结晶状断口较粗糙,而准解理断裂形成的瓷状断口则较光滑。疲劳断口的粗糙度与裂纹扩展有关,扩展速率越快,断口越粗糙。

4、断口与大正应力的交角

韧性材料的拉伸断口一般呈杯锥状或呈45°切断的外形,其塑性变形是以缩颈的方式表现。即断口与拉伸轴向大正应力交角是45°。

脆性材料的拉伸断口一般与大拉伸正应力垂直,断口表面平齐,断口边缘通常没有剪切"唇口"。断口附近没有缩颈现象。韧性材料的扭转断口呈切断型。断口与扭转正应力交角也是45°。

脆性材料的扭转断口呈麻花状,在纯扭矩的作用下,沿与大主应力垂直的方向分离。

5、断口上的冶金缺陷

夹杂、分层、晶粒粗大、自点、白斑、氧化膜、疏松、气孔、撕裂等,常可在失效件断口上经宏观或微观观察而发现。

总之,我们可以通过断口的形态分析去研究材料断裂的基本问题:比如断裂起因、断裂性质、断裂方式、断裂机制、断裂韧性、断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速率等。如果要求深入地研究材料的冶金因素和环境因素对断裂过程的影响,通常还要进行断口表面的微区成分分析、主体分析、结晶学分析和断口的应力与应变分析等。

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