失效案例分享 | 汽车涡轮增压器零部件断裂原因分析

进行失效分析，涉及扫描电镜、金相分析、ICP、氧氮氢分析等多种检测分析方式，对于实验室的综合能力是极大的考验。

上交大徐州新材料研究院分析检测中心，共设显微结构、力学性能、成分分析、环境检验以及科研孵化器五大实验室，具备强大的分析检测能力，可以完成多种材料的失效分析检测工作。

某公司是国内领先的涡轮增压器制造商，其生产的涡轮增压设备被广泛的应用于乘用车辆上，涡轮增压器运行的稳定性是衡量其性能的重要指标之一。

涡轮增压器一方面需要应对发动机排出的高温废气，同时还要面对压缩气体给进气端造成的温度升高以及轮轴高速转动所产生的热量。在高温、高转速的条件下，增压器的零部件极易出现失效现象，进而影响车辆行驶的稳定性与安全性。

近期，上交大徐州新材料研究院分析检测中心针对该公司生产的涡轮增压器中的关键零部件进行了断裂失效分析，所分析的内容包括宏观形貌观察、熔深和缺陷检测、组织检测以及微观形貌观察。

通过宏观分析，可以观察到断裂面为平滑断裂面且呈现明显的螺旋形貌，由此可以看出此断裂符合扭转断裂特征。瞬断区域呈现明显放射状解理断口。

随后通过取样，进行金相检测，可以观察到该零部件的金相组织为奥氏体+少量铁素体，局部位置有大量夹杂物。断裂位置发现有裂纹从焊缝处扩展延伸至母材区，断裂位置位于焊缝根部。曲柄内孔截面组织有明显的变形同时有诱变马氏体产生。

通过电镜检测发现断口呈现明显螺旋形貌，不同位置有明显不同走向的滑移变形，局部位置有放射性裂纹，裂纹呈现多源性。曲柄端有大量的裂纹。

通过多方面的检测分析，可知该零部件的失效方式是扭转断裂，断裂起始于外表面。

以上就是该零部件失效分析的案例详解，由此，我们可以看到金属材料及零部件的失效分析是一个非常复杂的过程，不仅涉及宏观金相组织分析、微观结构分析、化学成分分析、硬度测试、力学性能测试等多种分析测试技术，而且从大量测试数据中分析研究、归纳总结以及推断产生失效的主要、次要原因，最终得出产品失效的结论，并提出改正和预防措施，帮助提高金属材料产品的质量，从而保证整机产品的安全运行。