用扫描白光干涉术检测合金韧窝断口微观三维形貌

运用扫描白光干涉法对30CrMnSiA合金韧窝断口复杂的三维表面微观形貌进行了检测。系统采用Linnik干涉结构,并通过基于扫描空间余弦傅里叶频域分析的算法重建断口表面三维形貌。实验中扫描行程达120μm,纵向检测精度优于5 nm,余弦傅里叶分析表现出很强的位相提取和噪声抑制能力,韧窝断口微观形貌的三维重建效果理想。采用小岛法对获得的三维形貌数据进行分形维数测算,在40%~70%相对切割高度处,断口表面分形维数为1.630 4~1.643 2,平均值为1.641 7,标准差为0.012 0。结果显示,30CrMnSiA合金韧窝断口微观形貌具有典型的分形特征。实验表明,扫描白光干涉术是检测断口微观三维形貌的一种有效方法,具有纵向精度高,测程范围大,重构效率高等特点。

合金韧窝断口微观形貌的扫描白光干涉三维检测重构及Motif表征

针对30CrMnSiA合金韧窝断口复杂的表面特征,运用扫描白光干涉法检测微观形貌。系统采用Linnik结构,并通过空间频域分析算法重建断口表面三维形貌,试验中扫描行程达120μm,纵向检测精度优于5 nm,频域分析表现出很强的位相提取和噪声抑制能力。研究韧窝断口的三维Motif表征方法,提出包含深度、长度、宽度、面积、方向角和各向异性率等6参数的定义,以及基于面积和深度阈值的合并算法。考虑到韧窝三维形态的各向异性,对基于纵横比的表面微观粗糙度定义进行修正。采用3D-Motif法对试验获得的断口三维形貌进行表面纹理分割,提取韧窝个体特征参数和统计数据,其中测得断口表面微观粗糙度为0.15～0.70,从而为定量化研究材料的断裂机理提供客观依据。

飞机水平安定面后梁裂纹原因分析

某飞机在500h定检时发现水平安定面后梁中段左下部存在裂纹。采用化学成分分析、金相检验、硬度检测及断口分析等方法对后梁的裂纹性质及萌生原因进行分析。结果表明:后梁裂纹性质为应力腐蚀裂纹,裂纹断口上存在大量呈泥纹花样的氧化物和氯化物腐蚀产物;后梁在装配和使用过程中阳极氧化膜受到破坏,LD5铝合金基体在海洋性气候中的Cl-以及工作拉应力共同作用下产生了应力腐蚀开裂;对铝合金应力腐蚀影响因素和预防措施进行讨论,为预防同类材料发生应力腐蚀提供了重要的参考。

某油缸体断裂原因分析

某7075材料,T6状态的油缸体,在压力为14Mpa的工作压力下工作约1.5小时,发生断裂。采用化学成分分析、金相检验、机械性能检测及断口分析等方法对该油缸体的断裂性质及原因进行了分析。结果表明,该油缸体因倒角加工不良,在倒角处存在严重的应力集中。在承受较大载荷的情况下,在该应力集中处产生了多源解理裂纹并最终断裂。

30CrMnSiA支臂零件裂纹产生原因分析

30CrMnSiA支臂零件在机加工和热处理后,经无损探伤检验发现在零件轴线多处有裂纹存在。为明确支臂零件裂纹产生的原因,通过宏观观察、金相组织分析、微观观察和能谱分析、力学性能测试、化学成分分析等试验手段进行分析,并与原材料进行对比。结果表明:该零件材料的微观组织不均匀,容易产生较大的组织应力,异常的带状组织分布方向与裂纹扩展方向一致;裂纹主要位于零件截面尺寸变化处,因筋条的尺寸变化而造成的淬火冷速不一致,导致裂纹处存在较大热应力。经分析可知,零件裂纹均为淬火裂纹,零件原材料带状组织不均匀和零件形状尺寸变化较大等综合因素导致该零件淬火时容易产生淬火裂纹。

7A09-T6铝合金零件裂纹产生的原因分析

采用宏观观察、扫描电镜观察及能谱检测、金相组织检测和化学成分检测等手段,对某7A09-T6铝合金零件裂纹现象进行了分析。结果表明:断口宏观观察呈阳极化色,说明该裂纹产生于阳极化之前;断口微观形貌呈现沿晶+韧窝特征,说明其裂纹扩展方式为沿晶扩展,断裂方式为韧性断裂;断口能谱检测结果和零件表面检测结果基本一致,且断口处未检测到C元素,因此可排除应力腐蚀可能;7A09铝合金零件的化学成分、组织及状态正常。综合上述分析结果,可知该裂纹产生的原因为原材料分层缺陷。

LY12升降舵调整片合页断裂失效分析

LY12升降舵调整片合页在使用过程中检验发现断裂失效故障,本文主要通过宏观观察、扫描电镜观察和化学成分检测等常规测试方法对故障零件进行断裂失效分析,得出断裂件的断裂方式均为疲劳断裂。

飞机进气道连接片的断裂分析

某飞机在使用过程中,右进气道的连接片发生断裂,通过断口、金相和化学成分分析,确定了其断裂原因。结果表明,裂纹起源于连接片表面的腐蚀坑,该连接片的断裂性质为疲劳断裂。

ZL114A铸造舱体端框开裂失效分析

通过对某ZL114A铸造舱体端框在装配过程中出现的裂纹进行宏微观观察、化学成分检测、硬度测试及金相组织分析,发现其断裂原因是由于热处理工艺不当,组织疏松及大量的针状共晶硅和β(Al9Fe2Si2)相的存在降低了材料的强度和塑性,从而导致端框在使用过程中发生脆性准解理断裂。

30CrMnSiA钢架圈零件裂纹产生原因分析

某飞机零件架圈由30CrMnSiA钢板加工而成,该零件经过调质处理后,探伤检查发现多个零件的耳片处有裂纹产生。采用宏微观形貌分析、化学成分检测和力学性能检测等方法对该批次零件开裂原因进行了综合分析。结果表明,该架圈的开裂属于原材料质量问题,由于原材料退火不充分,存在严重偏析,导致局部硬度偏高,最终产生淬火裂纹。

30CrMnSiA螺栓断裂的失效分析

飞机上装配的螺栓在使用过程中发生断裂失效,对断裂螺栓的断口进行了宏观观察与微观分析研究,还针对螺栓材料进行了硬度测试和金相组织分析。研究结果表明:该螺栓的断裂性质为氢脆断裂,裂纹产生原因与零件的热处理工艺有关;零件的材料强度远远超过图纸要求的强度,增加了零件的氢脆敏感性。