點(diǎn)蝕竟會(huì)造成這么嚴(yán)重的后果？| 金屬部件腐蝕分析

點(diǎn)蝕與剝落過(guò)程示意圖

點(diǎn)蝕源于鈍化膜或鍍層受Cl-離子侵蝕，形成微小局部腐蝕源。蝕孔內(nèi)迅速活化，外部保持鈍化，構(gòu)成活化-鈍化微電偶腐蝕電池。腐蝕產(chǎn)物累積使鍍層隆起鼓包。隨后，裸露鐵基體與鍍層構(gòu)成腐蝕電池，加速橫向腐蝕?；w腐蝕削弱鍍層結(jié)合力，導(dǎo)致鍍層剝落。

本期美信檢測(cè)在某固定軸頭部切面發(fā)現(xiàn)生銹情況，通過(guò)外觀觀察，NG1、NG2固定軸斷面及與之裝配的扭簧上均呈現(xiàn)出明顯的紅褐色物質(zhì)，這是典型的生銹腐蝕跡象。為了精準(zhǔn)判定失效原因，我們將采用專(zhuān)業(yè)且詳盡的檢測(cè)分析方法，包括但不限于化學(xué)成分分析、顯微組織觀察等，綜合評(píng)估腐蝕發(fā)生的條件、機(jī)制及影響因素。

測(cè)試分析

1 低倍觀察

圖1為表面低倍圖。NG1固定軸端面、軸桿以及扭簧表面均有明顯腐蝕，其中扭簧腐蝕產(chǎn)物堆積明顯。

圖1. NG1表面扭簧低倍觀察圖

2 紅外分析

取NG2異物進(jìn)行FTIR測(cè)試，結(jié)果顯示在腐蝕區(qū)域中檢測(cè)到異物譜圖與乳酸鹽擬合良好。乳酸鹽中的RCOO-有機(jī)酸鹽特征吸收峰出現(xiàn)在1580 cm-1、1430 cm-1附近，說(shuō)明吸收峰左移源自除乳酸鹽外，還存在鹵化物腐蝕產(chǎn)物的存在。在腐蝕區(qū)域中檢測(cè)到乳酸鹽成分存在，乳酸鹽是汗液中常見(jiàn)物質(zhì)。能譜檢測(cè)出Cl元素，腐蝕區(qū)域中存在汗液污染的可能性較高。

圖2. NG2異物紅外分析圖

3 表面分析

腐蝕呈局部分布，腐蝕產(chǎn)物呈鼓泡狀、龜裂狀、結(jié)晶鹽狀。能譜分析可知，被腐蝕處含有明顯Cl元素，含量高達(dá)11%。固定軸材質(zhì)為含元素Fe/Cr/Ni的不銹鋼材料，鍍層主元素為Cr/C/O。

圖3. NG1固定軸端面微觀形貌與能譜圖

圖4為NG1扭簧表面微觀形貌與能譜圖。由圖可知，表面腐蝕產(chǎn)物堆積，可見(jiàn)結(jié)晶鹽態(tài)。能譜分析可知，扭簧被腐蝕處含有明顯Cl元素，含量至3.4%。其他主元素為Fe/O，基材為碳鋼。未腐蝕處鍍層為NiP層，鍍層可見(jiàn)縫隙缺陷。

圖4. NG1扭簧表面微觀形貌與能譜圖

4 成分分析

取NG1固定軸去鍍層后進(jìn)行成分分析，如表1所示。由表可知，NG1固定軸為含銅的易切削不銹鋼。成分符合JIS G4303-2021標(biāo)準(zhǔn)中牌號(hào)SUS303Cu限值要求。

5 金相分析

從圖5 NG1#固定軸端面軸向組織微觀與能譜圖中可知，組織可見(jiàn)較多顆粒狀與長(zhǎng)條狀MnS夾雜物。未腐蝕端面可見(jiàn)鍍層，鍍層由兩部分組成，亮色的內(nèi)層為高Cr層，灰色外層為Cr/C/O層，總厚度約為1.52μm。固定軸端面較粗糙，鍍層局部斷續(xù)，腐蝕端面可見(jiàn)腐蝕產(chǎn)物將鍍層鼓包。NG1#為奧氏體，有部分呈孿晶以及碳化物。

圖5. NG1固定軸端面軸向組織微觀與能譜圖

圖6為NG1扭簧橫向組織微觀圖。由圖可知，扭簧發(fā)生較嚴(yán)重的腐蝕，基體腐蝕嚴(yán)重，鍍層被腐蝕產(chǎn)物鼓包、斷裂。未腐蝕鍍層局部可見(jiàn)未完全覆蓋基體以及縫隙缺陷，使基體裸露。

圖6. OK1扭簧橫向組織微觀圖

圖7為OK1扭簧橫向組織微觀圖。由圖可知，鍍層局部可見(jiàn)未完全覆蓋基體以及縫隙缺陷，基體裂紋處可見(jiàn)鍍層表明鍍前裂紋存在，鍍層質(zhì)量較差，使基體裸露。

圖7. OK1扭簧橫向組織微觀圖

結(jié)論

1、支架失效模式為腐蝕失效。

2、外來(lái)含Cl污染物是導(dǎo)致支架腐蝕失效的直接原因。

3、鍍層局部斷續(xù)，質(zhì)量較差是腐蝕失效的促進(jìn)因素，也是導(dǎo)致腐蝕過(guò)早發(fā)生的主要原因。

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