廣州汽車集團(tuán)股份有限公司（Guangzhou Automobile Group Co., Ltd.，簡稱廣汽集團(tuán)）是中國汽車行業(yè)首家在集團(tuán)層面引入多家合資伙伴，進(jìn)行改制設(shè)立股份公司的企業(yè)。

2018 年 8 月，廣汽集團(tuán)引進(jìn)飛納臺(tái)式掃描電鏡大樣品室卓越版 Phenom XL。

目前，廣汽集團(tuán)測樣量最大的樣品就是零部件的斷裂/開裂的失效分析（金屬斷口）。

金屬斷口通常是一個(gè)凹凸不平的粗糙面，而且是塊狀樣品，取樣容易，在掃描電鏡的樣品倉中可進(jìn)行傾斜旋轉(zhuǎn)多角度觀察，因此掃描電鏡非常適合斷口分析。

下面，對(duì)于典型的金屬斷口形貌作一些簡單的介紹：

對(duì)于不同斷裂機(jī)制形成的斷口，其微觀結(jié)構(gòu)各有獨(dú)特的形貌特征，一般將其分為兩大類：

· 一類伴隨著明顯塑性變形的延性斷口

· 另一類是幾乎不伴隨塑性變形而斷裂的脆性斷口

金屬多晶材料的斷裂，通過空洞核的形成、長大和相互連接的過程進(jìn)行，這種斷裂稱為韌窩斷裂(dimple fracture)。韌窩斷裂是屬于一種高能吸收過程的斷裂，是延性斷裂中的一種。

如圖1所示，其斷口特征為：宏觀形貌呈纖維狀，微觀形態(tài)呈蜂窩狀。斷裂面是由一些細(xì)小的窩坑構(gòu)成，窩坑實(shí)際上是長大了的空洞核，通常稱為韌窩，它是韌窩斷裂的最基本形貌特征和識(shí)別韌窩斷裂機(jī)制的最基本依據(jù)。

韌窩的尺寸和深度與材料的延展性有關(guān)，而韌窩的形狀也同受到的破壞應(yīng)力有關(guān)。因此，對(duì)于斷口面上吻合部位的韌窩幾何形狀、尺寸和深度進(jìn)行分析，就可以確定斷裂時(shí)所在部位的應(yīng)力狀態(tài)和裂紋擴(kuò)展的方向，并可對(duì)材料的延展性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

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圖 1 金屬韌窩狀斷裂

沿晶脆性斷裂是指斷裂路徑沿著不同位向的晶界（晶粒間界）所發(fā)生的一種屬于低能吸收過程的斷裂。根據(jù)斷裂能量消耗最小原理，裂紋的擴(kuò)展路徑總是沿著原子鍵合力最薄弱的表面進(jìn)行。

晶界強(qiáng)度不一定最低，但如果金屬存在著某些冶金因素使晶界弱化（例如雜質(zhì)原子 P、S、Si、Sn 等在晶界上偏聚或脫溶，或脆性相在晶界析出等等），則金屬將會(huì)發(fā)生沿晶脆性斷裂。

沿晶脆性斷裂的斷口特征是：在宏觀斷口表面上有許多亮面，每個(gè)亮面都是一個(gè)晶粒的界面。如果進(jìn)行高倍觀察，就會(huì)清晰地看到每個(gè)晶粒的多面體形貌（如圖 2 所示），類似于冰糖塊的堆集，故有冰糖狀斷口之稱。

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圖 2 金屬材料脆性斷裂

飛納臺(tái)式掃描電鏡大樣品室卓越版 Phenom XL 擁有 100 mm × 100 mm × 40 mm 的樣品倉，30 秒抽真空成像、全自動(dòng)化操作、防震設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足廣汽集團(tuán)以下需求：

1. 滿足生產(chǎn)工藝過程品質(zhì)控制的需求---主要為涂裝工藝（碳化結(jié)晶、表?xiàng)l液活性、電泳等品質(zhì)抽查）、動(dòng)力總成機(jī)加工、板材沖壓成型、技術(shù)中心新板材導(dǎo)入等過程中的品質(zhì)監(jiān)控和驗(yàn)證；

2. 滿足零公里和市場零部件異常分析改進(jìn)的需求---主要為涂面異常分析、發(fā)動(dòng)機(jī)/變速箱內(nèi)異物分析、油品類異物分析、以及內(nèi)外作零部件的斷裂/開裂失效分析等；

3. 擴(kuò)展試驗(yàn)?zāi)芰Γ嵘粘１O(jiān)控，異常解析的時(shí)效性。

飛納臺(tái)式掃描電鏡大樣品室卓越版 Phenom XL 標(biāo)準(zhǔn)樣品杯