扫描电镜测试应用之断裂失效分析

扫描电镜原理:

扫描电镜利用高能量电子束轰击样品表面，激发出样品表面的各种物理信号，再利用不同的信号探测器接受物理信号转换成图像信息，可对陶瓷、金属、粉末、塑料等样品进行形貌观察和成分分析。

扫描电镜测试项目：

SEM：形貌观察，利用背散射电子（BEI）和二次电子（SEI）来成像。

EDS：成分分析（半定量），通过特征X-RAY获取样品表面的成分信息。

扫描电子显微镜作为一种高分辨率的电子显微技术，广泛应用于金属材料生产和加工过程中，如缺陷检测和失效分析。通过SEM观察，可以及时发现金属中的裂纹、气孔、夹杂物等缺陷，并评估这些缺陷对材料性能的影响。

案例：扫描电镜应用之螺柱断裂失效分析

某电脑顶盖组装段锁螺丝时，铆合在顶盖上的螺柱易发生断裂。

                                                    断裂螺柱图片

螺柱断口分析

螺柱断面为撕裂状形貌，未发现氢脆特征；

与位置2相比，位置1，3表面覆有大量颗粒状物质，经EDS鉴定为Zn；

正常螺柱扭转断裂断口形貌应与位置2相似，断口成分应不含Zn。

螺柱的表面存在很多孔洞，其形貌与成分和断面位置1、3相似；

由此怀疑断面位置1、3检测到之Zn元素可能是由于镀Zn前螺柱表面存在大量孔洞导致电镀时Zn渗入螺柱内部所致。

在螺柱边缘发现很多黑色的类似“孔洞”状物质在材料内部，其深度约60~70μm。

在螺柱边缘亦有很多黑色的类似“孔洞”状物质，深度约90μm；依成分结果可知其为孔洞；

在位置3、4为裂缝形貌，内部含大量Zn，且有S, Cl等腐蚀性元素。

由此上述现象可推断：

孔洞的产生应该是被含有S, Cl等腐蚀性元素的腐蚀液腐蚀所致

裂缝在镀Zn之前就已存在，部分孔洞在镀锌时被渗入的Zn填满。

（PS：案例还有大量其它分析技术和结果判定未展示）

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