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扫描电镜测试案例-金属断裂失效分析

发布时间: 2024-08-30  点击次数: 185次

扫描电镜原理:

扫描电镜利用高能量电子束轰击样品表面,激发出样品表面的各种物理信号,再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息,可对陶瓷、金属、粉末、塑料等样品进行形貌观察和成分分析。

扫描电镜测试项目:

SEM:形貌观察,利用背散射电子(BEI)和二次电子(SEI)来成像。

EDS:成分分析(半定量),通过特征X-RAY获取样品表面的成分信息。

扫描电子显微镜作为一种高分辨率的电子显微技术,广泛应用于金属材料生产和加工过程中,如缺陷检测和失效分析。通过SEM观察,可以及时发现金属中的裂纹、气孔、夹杂物等缺陷,并评估这些缺陷对材料性能的影响。

案例:扫描电镜应用之螺柱断裂失效分析

某电脑顶盖组装段锁螺丝时,铆合在顶盖上的螺柱易发生断裂。

 

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断面形貌分析

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螺柱断面为撕裂状形貌,未发现氢脆特征;

与位置2相比,位置1,3表面覆有大量颗粒状物质,经EDS鉴定为Zn;

正常螺柱扭转断裂断口形貌应与位置2相似,断口成分应不含Zn

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螺柱的表面存在很多孔洞,其形貌与成分和断面位 置1、3相似;

由此怀疑断面位置1、3检测到之Zn元素可能是由于镀Zn前螺柱表面存在大量孔洞导致电镀时Zn渗入螺柱内部所致。

 


在螺柱边缘发现很多黑色的类似“孔洞"状物质在材料内部,其深度约60~70μm。

在螺柱边缘亦有很多黑色的类似“孔洞"状物质,深度约90μm;依成分结果可知其为孔洞;

在位置3、4为裂缝形貌,内部含大量Zn,且有S, Cl等腐蚀性元素。

 

由此上述现象可推断:

孔洞的产生应该是被含有S, Cl等腐蚀性元素的腐蚀液腐蚀所致

裂缝在镀Zn之前就已存在,部分孔洞在镀锌时被渗入的Zn填满。

 

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