【原创】失效分析报告

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！

说的不错
顶个

没有用能谱和金相来判定材料这一说法的

感谢大家的积极讨论，详细的技术细节出于给客户保密的需要，不能透露太多，发这个帖子的目的也只是抛砖引玉，以供大家参考！

失效分析是一门交叉应用学科，不但要扎实的理论功底，还需要丰富的实践经验，包括加工工艺、使用现场环境等诸多书本上学不到的东西，需要长期的积累，我看过太多学者型的专家因对生产工艺的不太了解，而得出的结论有偏差。

顶！二楼的意见有参考意义。实践是失效分析的基础，光有理论是不行的。

1、螺栓表面呈黑亮色，有表面氧化处理特征。---------磷化处理及氧化处理均呈黑色
2、 具体规格？
3、宏观分析太简单，实际上，宏观分析能提供许多信息，报告中没提供；宏观分析与使用历史调查混在一起；
4、电镜宏观照片1明显有棘轮标记，肯定不是单源疲劳
5、瞬断区所占面积很小（照片2），说明螺栓受力并不大，何来大应力之说，400次疲劳循环更是计算错误
6、没听说过氧化膜与基体分开会导致疲劳裂纹源的说法，本身氧化膜附着在基体上，作用是防腐蚀，螺栓受力后，有可能产生氧化膜剥落现象，不能作为产生裂纹的原因。
7、最后断裂区为韧窝加撕裂形貌，反映出螺栓在大应力下发生低周疲劳断裂，--------这句话本身没有依据，而且是错误的
8、螺栓外表面有约5μm氧化层。---------应为脱碳层
9、造成螺栓断裂的主要原因为螺栓装配过程时预紧力过大，引起螺纹根部氧化膜与基体分离开裂，产生应力集中，形成疲劳源，在液压箱体对螺栓的拉应力作用下，形成单源低周疲劳断裂-------------结论错误，全是想当然的东西
10、金相照片2中表面的白两色不像脱碳层，应分析到底是什么东西
11、电镜的微观分析存在很多错误，正如一楼所指。
12、正真失效的原因没找到，应从螺纹牙底的形貌，螺栓本身的技术要求，安装受力情况，是否存在偏载等去考虑，整篇报告未见螺纹牙底的照片，不能确定螺纹的制造工艺，是先滚压，后热处理，还是先热处理，后滚压，牙底是否存在制造缺陷等均不知道，如何下结论

内容到不是很熟悉！
不过可以学习下 失效分析的格式！谢谢你了！

真知灼见，学习中