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。

合金韧窝断口三维微观形貌的白光相移干涉检测重构及分形表征

采用白光相移干涉术对30CrMnSiA合金韧窝断口表面微观形貌进行了检测,检测系统采用Linnik结构,检测实验中光学放大倍率为10,横向光学分辨率为1.2μm,纵向分辨率优于30nm,最大测程范围达80μm。对获得的三维形貌数据采用改进立方体覆盖法进行分维测算,得其断口表面分形维数为2.0317,相关系数为0.9983,结果表明,30CrMnSiA合金韧窝断口微观形貌具有典型的三维分形特征。该研究从实验上证明:白光相移干涉术是金属材料断口三维微观形貌检测重构的一种新方法,具有纵向分辨率高、重构效率高、速度快等特点。

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。

扭力轴裂纹分析

某扭力轴材料牌号为30CrMnSiNi2A,表面经镀硬铬处理,在使用一段时间后进行检测时,发现有大量的裂纹存在。采用断口分析、金相组织分析、化学成分分析、氢含量测定、硬度测试等方法对扭力轴裂纹产生原因进行了分析,并进行了冲击与弯曲模拟试验及断口对比分析。结果表明:扭力轴裂纹是在较大的表面剪切摩擦应力与扭转应力的共同作用下开裂的;裂纹开裂后以应力腐蚀的方式扩展;裂纹的产生与较大的剪切摩擦应力有关;并提出在镀铬前对扭力轴进行喷丸处理的建议。

油箱壁板裂纹分析

两批油箱壁板在加工完成后,放置一段时间后出现裂纹。通过对故障油箱壁板的裂纹宏观观察、断口的宏微观观察以及裂纹金相分析和材料的性能测试,对壁板裂纹的性质与原因进行了分析。结果表明,两批油箱壁板裂纹的性质均为应力腐蚀开裂,壁板上应力腐蚀裂纹的产生与壁板材料的热处理状态、壁板加工后较高的残余应力以及存放环境中的腐蚀介质有关。

有机玻璃侧窗裂纹分析

某型飞机改装后,在例行检查中发现有多架飞机的有机玻璃侧窗出现裂纹现象。通过对该批故障有机玻璃的裂纹分布及形态的宏观观察,对其裂纹断口进行了的微观分析,得出该裂纹故障是由于应力与溶剂共同作用而产生的。

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。

PA11/SiC复合材料的制备及其吸波性能研究

通过对具有良好吸波性能的SiC分子表面进行有机改性处理,改善SiC与尼龙11(PA11)的相容性,采用物理熔融共混制备PA11/SiC复合材料并研究其电磁性质和微波吸收性能。实验结果表明:在SiC含量为10%的PA11/SiC复合材料在厚度为2 mm时具有比较强的吸收,达到-26 dB,且反射衰减低于-10 dB(代表超过90%的吸收)的频带宽度超过4 GHz,由此得出,PA11/SiC复合材料是一种微波波段优异的吸收材料。

耳片的断裂分析

对某厂七车间送来的断裂耳片进行了断口分析、金相组织检查、硬度测试和化学成分检测,结果表明:耳片的断裂的原因是因为在加工过程中,补焊工艺过后没有经过热处理,零件的强度不够造成的。

某型机垂尾摇臂故障剖析

对某型机方向舵摇臂中心耳孔片断裂现象进行了技术分析,其断裂性质属于大应力作用下的疲劳断裂。同时,针对故障产生的原因,提出了改进措施,消除了某型机飞行隐患。