在轎車懸架彈簧斷裂的失效模式中，常見的失效模式有脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕疲勞、氫脆等。某車型懸架彈簧按照汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T732乘用車強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)方法進(jìn)行整車試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)進(jìn)行到第68次循環(huán)時(shí)（要求100次），發(fā)現(xiàn)車輛右后簧產(chǎn)品斷裂，從彈簧斷裂形態(tài)來看，彈簧于端圈1.7圈處斷裂，外表腐蝕嚴(yán)重，尤其在斷裂部位，涂層基本剝離脫落。
對(duì)斷裂樣品進(jìn)行掃描電鏡分析，裂紋源處表面出現(xiàn)明顯塌陷痕跡，并存在裂紋和隨處可見的應(yīng)力腐蝕花樣，表明樣件疑似受到外界猛烈沖擊凹陷，萌生裂紋源，并在腐蝕環(huán)境下，裂紋逐漸向基體心部擴(kuò)展，最終瞬間斷裂。對(duì)裂紋源附近進(jìn)行能譜分析，在裂紋源附近檢測(cè)到O 含量非常高，而且伴有較多的Cl、Na等工業(yè)鹽類成分的存在，說明斷口受到酸性物質(zhì)的嚴(yán)重侵蝕，印證斷口表面嚴(yán)重銹蝕這一宏觀現(xiàn)象。各化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均在技術(shù)規(guī)范要求范圍內(nèi)，材料符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
在斷裂樣件的橫截面上測(cè)量樣件平均硬度592～613 HV10，轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度約為1960～2020 MPa，符合高強(qiáng)度懸架彈簧鋼絲技術(shù)規(guī)范1950～2050 MPa的要求。在樣件斷口附近區(qū)域取樣，表面沒有發(fā)現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，材料組織為回火屈氏體，符合圖紙的技術(shù)要求。
根據(jù)某轎車企業(yè)場(chǎng)地試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范，對(duì)新車型進(jìn)行汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)，采用技術(shù)規(guī)范與道路設(shè)定及測(cè)試流程（循環(huán)次數(shù)100次）。樣件是在高速、高溫、高濕的不同路況，反復(fù)循環(huán)腐蝕和礫石沖擊的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試的。
失效樣件斷口宏觀形貌表明，外表腐蝕嚴(yán)重，涂層基本剝離脫落；從電鏡微觀分析，裂紋源表面出現(xiàn)明顯凹陷痕跡，并存在裂紋和腐蝕現(xiàn)象，并伴隨有二次裂紋現(xiàn)象。對(duì)裂紋源附近進(jìn)行能譜分析，在裂紋源附近檢測(cè)到O 含量非常高，而且伴有較多的Cl、Na等工業(yè)鹽類成分的存在，說明斷口受到酸性物質(zhì)的嚴(yán)重侵蝕。金相組織、硬度和化學(xué)成分均符合技術(shù)要求，通過SEM分析，在裂紋源處未見明顯冶金等缺陷，表明斷裂與材質(zhì)關(guān)系不大。
分析汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)條件，樣件是在高速、高溫、高濕的不同路況，反復(fù)循環(huán)腐蝕和礫石沖擊的環(huán)境下進(jìn)行，符合電鏡微觀分析，樣件受沖擊凹陷和腐蝕花樣現(xiàn)象。綜合分析，樣件斷裂的原因是在汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)過程中，表面涂層受到碎石沖擊破壞，脫落后露出鋼基體，在不斷高速循環(huán)腐蝕沖擊下鋼基體初始萌生微小裂紋，并在持續(xù)的循環(huán)腐蝕沖擊下裂紋加速擴(kuò)展從而導(dǎo)致樣件失效斷裂。
影響涂層的沖擊及防腐性能主要因素為粉末涂裝工藝中前處理質(zhì)量（如磷化膜）和固化條件（如溫度+時(shí)間）。經(jīng)過人、機(jī)、料、法、環(huán)等條件進(jìn)行確認(rèn)。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)該批次產(chǎn)品固化時(shí)間不足，造成涂裝粉固化不良是主要原因，此外汽車整車試驗(yàn)條件與部件檢驗(yàn)基準(zhǔn)不相符，造成問題產(chǎn)品流出市場(chǎng)。
針對(duì)上述驗(yàn)證過程，對(duì)粉末涂裝工藝進(jìn)行多次摸索修訂，特別是對(duì)涂層固化條件進(jìn)行修訂，固化時(shí)間延長(zhǎng)，使涂裝粉有充分時(shí)間進(jìn)行固化。與汽車企業(yè)協(xié)商，結(jié)合汽車道路強(qiáng)化腐蝕試驗(yàn)條件，修改試驗(yàn)大綱及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是在每批次產(chǎn)品出廠前增加冷凍沖擊試驗(yàn)要求。
來源：金屬制品行業(yè)
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