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汽车厂商在汽车装配制造过程中,可能会因为存放仓储及组装车间场地中的空气污染物附着到零部件表面又或者进入到零部件内部,因此造成零部件污染。Phenom 台式扫描电镜(SEM)可以提供快速、准确和完整的信息,帮助制造商进一步优化他们的生产过程。

 

 

1. 金相分析和微区成分分析

 

金相分析是研究金属材料内部组织结构的重要方法,在失效分析、质量控制和研发过程中不可或缺。利用背散射电子,可以观察到汽车金属部件内部的金相组织形态和分布,进而对冷加工工艺和热处理工艺进行分析。绝大多数金属和合金是多晶体,表面暴露出许多晶界,在晶界处原子排列较为疏松、紊乱,容易产生杂质原子富集、晶界吸附、第二相沉积析出等现象,存在严重的物理、化学不均匀性。在某些环境中容易发生不均匀晶间腐蚀,设备构件的强度下降,有严重的危害性。

 

扫描电镜比传统金相显微镜有更高的分辨率、放大倍数、景深,并且在背散射电子信号下能够清楚辨别第二相、杂质相、应力集中等问题。

 

 

同时高分辨率的能谱面分析是分析金相组织里的各相相对含量、各相分布、掺杂情况的重要依据。如案例中所示为 316 不锈钢金相组织的能谱面分析结果,可以清楚的看出 Fe-Ni-Cr 合金的各元素分布状态,以及在晶界处 Cr 元素富集的现象,显现出晶间腐蚀的趋势。

 

 

2. 橡胶轮胎的研究

 

汽车轮胎是支撑车体、传递发动机牵引力和制动器制动力,提供操纵稳定性和乘坐舒适功能的重要零部件。橡胶材料是汽车轮胎的主要组成部分,占轮胎原材料的近 50%,在橡胶轮胎的生产配方中,橡胶填料的用量可以占到橡胶配方的 2/3 以上,能够改善橡胶的物理化学性能性能。碳纤维具有高强、高模、高耐磨、高传导性等优点,与柔性的橡胶制成复合材料可以提高橡胶材料的强度、耐磨性性和导热性能。案例所示为碳纤维增强橡胶轮胎,通过对碳纤维在橡胶基体中的分散情况、碳纤维与橡胶基体界面结合状态的分析,可以优化碳纤维的添加量和改性工艺。

 

  

碳纤维增强橡胶轮胎强度

 

3. 汽车电子失效分析

 

汽车电子是包含发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统的电子控制装置的总称,由数以百计的电子元器件及其零部件组成。每个器件的性能检验和缺陷分析是控制产品可靠度的重要环节。

 

    

电子零件不同失效形式

 

4. 其他材料

 

在汽车轻量化的进程中,为维持车身强度减轻车身重量,越来越多的采用铝合金和碳纤维复合材料。如案例中所示为树脂基碳纤维复合材料制成的赛车车前翼,可以大大减轻赛车的车身重量,增加使用寿命。整齐排布的连续碳纤维与树脂基体之间界面结合紧密,赋予了树脂复合材料更好的机械性能,能够提供更高的抗冲击性能和比强度。

 

赛车车前翼

 

5. 汽车清洁度检测

 

清洁度是衡量汽车零部件可靠性的重要因素之一,因此,汽车主机厂或者零部件厂除了对单品的材料、尺寸、间隙断差等项目进行控制以外,还要加强对单品和整机清洁度的监控。汽车清洁度直接影响零部件的寿命和耐久性。污染杂质的来源、清洁度不良所带来的危害以及在生产过程中如何控制和管理清洁度越来越受到汽车行业的关注。

 

不同种类杂质颗粒物

 

颗粒物分类统计报告

 

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