ICS 03.220.02 R 00 DB51 四川省地方标准 DB51/T 17232014 机动车金属构件失效分析指南 Motor vehicle metal component failure analysis guide 2014-04-08发布 2014-05-01实施四川省质量技术监督局 发布 DB51/T 17232014 I 目 次 前 言.II 引 言.III 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 工作程序.2 5 检测与分析.3 6 报告编写.5 DB51/T 17232014 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009 给出的规则起草.本标准由四川省司法厅提出并归口。本标准由四川省质量技术监督局批准。本标准起草单位：四川省司法鉴定协会。本标准起草人：刘锦云、陈霖、邓玺、李山桥、金应荣。DB51/T 17232014 III 引 言 失效分析技术过去主要应用于科研机构、大型工厂的研究工作，随着我国经济实力和技术发展，第三方机动车司法鉴定机构开始介入机动车金属构件失效分析。机动车金属构件失效分析活动具有系统性、多专业、技术经验积累等特点，活动需要指南。为让鉴定意见能被理解，指导和规范机动车司法鉴定机构金属构件失效分析活动，需要对其进行标准化。失效分析的规则、流程、方法在鉴定活动中都是必不可少的，本标准仅介绍了一些经过验证的常规的技术应用方法，不意味着这些已被应用的技术是最佳方法或必须所有方法，实际应用过程中，方法的选择和结果的分析需根据个案特征和分析人员经验来选择使用，本指南仅提供了应用技术的选择。本指南不论述与使用有关的安全问题，使用者有责任在使用前制订有益安全和健康的规程，本指南也不能取代正确的工作方法、指令以及事故顶防措施和教育培训等。DB51/T 17232014 1 机动车金属构件失效分析指南 1 范围 本标准给出了机动车金属构件失效分析的术语和定义、工作程序、试验与分析、报告编写的指南。本标准适用于机动车司法鉴定机构开展机动车金属构件失效分析活动，也可作为资格许可、资质认定对活动可靠性以及鉴定过程控制评价的依据。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DB51/T 1457 机动车司法鉴定项目分类 DB51/T 1459 机动车司法鉴定机构通用技术条 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 失效 failure 产品丧失完成规定功能的能力。3.2 构件 product 由金属材料制成的结构零件、部件及其组件等产品。3.3 失效模式 failure mode 失效的表现形式。3.4 失效机理 failure mechanism 引起失效的物理、化学变化等内在原因。3.5 失效判据 failure criterion 判断是否构成失效的准则。3.6 DB51/T 17232014 2 失效分析 failure analysis 对失效构件的宏观特征与微观特征、材质、工艺、理化性能、规定功能、受力状态及环境因素等进行综合分析，判明失效模式与失效原因，提出预防与纠正措施的技术活动与管理活动。为鉴别和分析失效机理、失效原因和失效后果，对失效的构件进行合乎逻辑的和系统的研究。4 工作程序 鉴定机构许可项目应符合DB 51/T-1457规定，鉴定机构、鉴定人员、仪器设备、环境条件应符合DB51/T 1459规定。鉴定技术专家应有本专业工作经验，专业背景与鉴定内容技术学科相同。4.1 程序 可根据鉴定委托内容选用下列程序：a)调查失效事件；b)收集和确定首先失效构件；c)保全失效构件；d)收集失效构件背景资料；e)制定失效分析方案；f)试验与分析；g)编写失效分析报告。4.2 调查失效事件 失效事件调查应尽可能到第一现场，调查失效事件应关注如下信息：a)失效事件发生前、发生时的环境、气象、地理、人员、建筑结构等状态；b)机动车失效前的服役情况、运行状况等背景资料。c)目击者、电子记录、旁证等相关信息；d)应采用影像、绘图、文字描述等方式记录事故现场失效构件位置、状态等；e)不能进行现场调查应收集失效事件信息，查阅有效记录；记录不清的应书面要求提供补充材料。4.3 收集和确定首先失效构件 应尽可能完整地收集失效构件及其相关残骸，根据失效事件调查结果，综合分析失效构件损伤特征，按失效事件发生顺序、机动车结构原理、系统状态特征，确定首先失效构件。4.4 保全失效构件 保全失效构件的损伤特征，防止二次损伤，应关注如下事项：a)不应触摸、碰撞失效构件断口及其它失效特征部位，不应将断口匹配对合；b)应在失效构件断口上涂抹无腐蚀性保护油脂层，应装入有软衬料保护并能密封的塑料袋中，防止断口被污染和锈蚀等；c)应给出失效构件的唯一性标识或编号；d)应用文字、草图、照相、录相等方式，详细记录失效构件相关位置与外观特征，包括尺寸、表面颜色与状态、损伤与变形、表面附着物等；e)失效构件转移、运输应有防止损伤的保护措施，保管交接应形成文字记录；f)失效分析前不应对失效构件进行破坏性处理；g)完成失效分析后的失效构件、检材都应妥善保管。DB51/T 17232014 3 4.5 收集失效构件背景资料 应收集失效构件的相关背景资料，关注如下信息：a)失效构件的基本情况，包括设计、制造、使用、维修以及履历等信息；b)同类构件的失效情况；c)其它与失效构件有关联的信息。4.6 制订失效分析方案 进行失效分析工作前应根据失效事件调查结果、相关背景资料、技术方法等信息，制订失效分析方案，方案应包括：a)分析目的；b)分析内容；c)选择检测方法 d)工作进度安排；e)过程中异常情况处置；f)与委托方沟通。5 检测与分析 失效构件检测与分析应根据失效情况和鉴定需求选用试验与分析方法。5.1 取样 5.1.1 失效构件应整体送鉴定机构。因失效构件体积和重量原因不能整体送时，应从失效构件上截取能反映构件损伤特征的检材，取样的原则是不破坏构件失效特征和特性。5.1.2 失效分析过程中需要对失效构件进行分解时，应按照失效分析方案要求分解样品，尽可能地保持失效构件原有状态。5.1.3 取样和分解样品应关注如下问题：a)记录取样或分解样品前失效构件状态。应用文字描述、草图构画、照相、录相等方式，详细记录失效构件的几何尺寸、损伤位置、表面颜色、表面附着物、损伤形貌、变形状态等相关信息；b)切口位置应与损伤特征部位保持合适距离，不能有灭失失效构件损伤特征或导致材料性质改变的二次损伤；c)使用拉、压力机等方法打开裂纹类失效构件断口时，不能有灭失失效构件损伤特征的二次损伤；d)取样的检材应有唯一性标识或编号，应能溯源到失效构件；e)样品检材保全同 4.4 条。5.2 检材清洗 检材在进行清洗之前，应用肉眼或放大镜观察检材特征，记录同5.1.3 a)。检材清洗有以下几种方法：a)用干燥压缩空气吹断口，清除粘附在断口上的灰尘以及其他外来赃物；b)用柔软的毛刷轻刷断口，清除灰尘；c)用汽油、石油醚、丙酮等有机溶剂清除断口上的油污或有机涂层，清除干净后用无水酒精清洗后电吹风吹干；d)在不破坏断口的情况下用超声波振荡清洗断口表面沉淀物。DB51/T 17232014 4 e)用乙酸纤维膜复型剥离粘在断口上的灰尘和疏松的氧化腐蚀产物。5.3 宏观分析 利用肉眼、低倍放大镜、体视显微镜观察失效构件表面、损伤部位、断面等特征，选用对应的技术标准和图谱评价失效构件微观形貌。a)观察失效构件表面形貌、颜色、裂纹起源、扩展方向、源区形貌、几何尺寸等痕迹特征；b)用文字描述、草图构画、照相、录相等方式记录观察结果；c)分析宏观观察结果，提供失效模式分析证据。5.4 微观分析 利用光学显微镜、扫描电镜观察失效构件表面、损伤部位、断面等特征，选用对应的技术标准和图谱评价失效构件微观形貌。a)观察失效构件表面特征、断口形貌、断裂源区位置、材料冶金缺陷、源区附近加工痕迹、外来物等；b)必要时，用 X 射线能谱仪或波谱仪等对微区成分进行分析；c)用文字描述、草图构画、照相、录相等方式记录观察结果；d)分析微观观察结果，判别断裂性质、失效模式、分析失效机理。5.5 材料检测 选用对应的技术标准对失效构件材料进行检测。a)组织结构检查。利用肉眼、体视显微镜、光学显微镜、电子显微镜等检查失效构件的低倍组织、高倍组织、夹杂物及晶粒度等；b)化学成分检测。利用常规化学实验、光谱仪等检测失效构件材料成分，必要时，需检测表面沉积物、腐蚀产物及表面镀层等的成分；c)力学性能检测。利用硬度计、材料拉伸试验机、冲击试验机等检测失效构件材料硬度、强度、冲击韧性、疲劳等相关力学性能；d)无损检测。利用 X 射线、磁粉检查、荧光渗透、超声波等方法检测失效构件或同批次构件缺陷；e)残余应力测定。利用 X射线衍射法测定失效构件或同批次构件的残余应力。5.6 制造质量分析 根据失效构件的制造质量、工艺质量、装配质量、结构尺寸，分析失效事件与制造质量关联程度。5.7 使用、维修质量分析 根据失效构件服役过程中维护、维修、使用情况，分析失效事件与使用、维修质量关联程度。5.8 受力分析 根据失效构件结构的特点，分析失效构件的受力状态及应力大小，必要时采用应变法、光弹法等方法测定失效构件承受的载荷并绘制失效构件受力图，分析失效事件与失效构件受力关系。5.9 断口反分析 必要时，可对失效构件的断口进行反推分析，以估算失效构件的原始疲劳质量、疲劳寿命、失效过程中所承受的应力以及判断失效构件断裂的先后顺序等。DB51/T 17232014 5 5.10 综合分析 根据失效事件调查结果、收集的背景资料、试验分析结果，对失效模式与原因进行全面系统的综合分析，以判断失效模式，找出失效的原因。5.11 试验验证 针对失效原因提出相应的纠正、改进与预防措施，并在可能的条件下进行试验验证。6 报告编写 司法鉴定机构编写失效分析报告应符合司法鉴定文书规定，具备完整的签署、审批；报告发送和使用应符合保密规定。失效分析报告内容应包括：a)任务来源；b)检案摘要；c)检测内容及方法；d)检测结果分析；e)综合分析；f)鉴定意见；g)需要特别说明的内容。_ DB51/T 17232014