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1、第3讲 痕迹分析技术,1.痕迹及痕迹分析,痕迹,环境作用于系统，在系统表面“表面”留下的标记,环境中力、化学、电、磁、热、辐射等,零件,表面形貌（如花样）成分变化（或物质迁移）颜色变化表面组织表面性能表面残余应力表面污染状态,痕迹分析的作用,为判断失效性质、破坏顺序和首个失效件提供重要的线索,为判断环境与失效件作用提供直接或间接地证据,为生产制造、安装调试、使用维修提供重要的线索,是表面科学的重要分支，为研究和提高材料表面性能提供重要的方向指导,通过一定的检验方法来研究痕迹的共性与特殊性、形成过程及机制、造出造成痕迹的来源，成为寻找失效原因的重要途径。,失效痕迹分析,对失效过程中留下的痕迹进行
2、分析,2.痕迹分类,痕迹形成的过程复杂性导致了失效痕迹千变万化，不同的痕迹形成机制各异，因此痕迹分析会涉及到材料、无损检测、腐蚀、摩擦、压力加工、机械、力学、测试技术、数理统计等各个领域。这就要求我们对常见的痕迹分类及其特性有一个较为清楚地认识。,分类,机械接触痕迹,腐蚀痕迹,电侵蚀痕迹,污染痕迹,分离物痕迹,热 侵蚀痕迹,加工痕迹,接触部位（表面）在机械力的作用下留下的痕迹,由于化学或电化学作用在接触部位（表面）留下的反应产物，表面材料损耗或基体材料变质。,在电接触部位或放电部位留下的痕迹,各种污染物附着在机械表面留下的痕迹,在物理或化学的作用下从接触面上脱落下来的颗粒,由于特殊温度场作用在
3、表面留下的痕迹,各种加工过程留下的痕迹,2.1机械接触痕迹,特点,塑性变形、材料转移、断裂裂纹的起始点,变形不均匀,残留或分离,产生应变疲劳,压入性机械痕迹,微动性机械痕迹,撞击（冲击）性机械痕迹,滑动性机械痕迹,滚动性机械痕迹,同一接触表面出现各种机械痕迹；不同构件留下相似类型的机械痕迹；机械痕迹的同时性和顺序性是分析机械破坏的重要线索和依据。,2.2腐蚀痕迹,特点,腐蚀条件、腐蚀产物、失效或失效的起始点,环境,具有相关性,尺寸变化产生应力疲劳,表面形貌变化,物性或化学性质变化,表面成分变化,表面颜色变化,表层结构变化,腐蚀痕迹可有效地提供失效件与环境之间作用的证据，通过分析可以在线失效过程
4、中环境对失效件的作用。,变化特征,2.3污染痕迹,特点,污染物、污染环境、污染途径,外来性,与失效过程有相关性,区分污染物与腐蚀产物,加工过程中的污染,特殊方法,使用过程中的污染,维护维修过程中的污染,理化检验方法,与失效件无物化作用,2.4分离物痕迹,特点,分离产生、痕迹的产物,既可以是从表面分离，也可以是反应产物分离,与失效过程有相关性,分离过程,分离物的产生过程,与失效过程的关系,分离物的形貌、成分、结构、颜色、物理化学性质等,分离物的特种,2.5热损伤痕迹,特点,温度变化、痕迹的产物,过热、过烧、熔化,表面颜色形貌的变化,表层成分结构的变化,表层金相组织的变化,表层性能的变化,特征,热
5、冲击、热磨损、低熔点元素的热污染,2.6电侵蚀、加工痕迹,电侵蚀,电接触部位、放电部位,放电痕迹,电接触痕迹,机加工痕迹程,热处理过程痕迹,检验标记,加工痕迹,分清正常加工痕迹和非正常加工痕迹迹,材料接触面痕迹,粘着转移、脱落成为分离物、腐蚀产物、电侵蚀的飞溅或烧蚀、附着物（如污染物、吸附物）的转移。,3.痕迹分析及的一般程序和方法,寻早、发现、显现,提取、固定、显现、记录、保存,鉴定痕迹,模拟再现试验,综合分析,结论及建议,整机破坏顺序痕迹、零部件的外部痕迹、零部件之间的痕迹、污染物和分离物痕迹,采用摄影、复印、制模、静电提取、AC法等提取固定痕迹，用干湿法均可提取残留物,对痕迹特征进行针对性检验,对于要求较高分分析过程，可以在同类型产品上验证,分析痕迹形成条件、过程以及影响因素，痕迹的性质和来源。进而分析痕迹与失效的关系，寻找失效的原因,痕迹本身分析结论，推理性结论，与失效相关性结论,从起始点开始，全面收集，要有耐心和经验，保持原始状态。,由简到繁，从宏观到微观，先定性后定量，依据形貌、成分、组织结构到性能的顺序,
