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失效分析:筆記本電腦轉軸斷裂失效原因與解決方案(華南檢測)

發布日期:2024-08-09閱讀量:696
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  • 在現代電子設備中,筆記本電腦的轉軸是連接顯示屏和鍵盤的重要組件。它的可靠性直接關系到整個設備的使用體驗和壽命。本次分析針對某品牌筆記本電腦轉軸的斷裂失效問題,通過一系列的測試分析,旨在找出斷裂的原因,并提出相應的解決方案。

    斷裂失效分析

    一、樣品信息

    本次分析的樣品共有3套,其中2套NG(Not Good,即不合格)樣品在不同次數的可靠性試驗后發生斷裂,而1套OK(合格)樣品經過50000次試驗后未發生斷裂。所有樣品均采用粉末冶金工藝制成的馬氏體時效不銹鋼,經過注塑、燒結、固溶+深冷、時效處理,并最終化學鍍鎳和除氫處理。

    斷裂失效分析

    二、轉軸斷裂失效分析測試

    1. 斷口形貌檢查

    通過顯微鏡和電鏡觀察,發現斷裂均發生在軸芯厚度變化的R角位置,這是應力集中的常見區域。1#和2#樣品的斷口中心均顯示沿晶斷裂特征,且存在雞爪紋,這符合氫脆斷口的特征。1#樣品的沿晶斷面占比大于2#樣品,表明1#樣品的殘余氫含量可能更高。此外,1#樣品斷口邊緣顯示了解理臺階和韌窩形貌,而2#樣品斷口邊緣則顯示疲勞條帶,表明裂紋起源于樣品內部并向外擴展。

    斷裂失效分析

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    斷裂失效分析

    斷裂失效分析

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    2. 金相組織檢測

    對1#、2#、3#樣品進行金相組織檢測,結果顯示各樣品均未見明顯夾雜異常,燒結孔洞形態和分布也未發現明顯異常和差別。腐蝕處理后,各樣品均顯示為低碳馬氏體加少量殘余奧氏體,未見明顯組織缺陷。但1#樣品中可見沿晶界擴展的二次裂紋。

    斷裂失效分析

    斷裂失效分析

    斷裂失效分析

    3. EDS檢測

    通過能譜分析(EDS),1#、2#、3#樣品的基材成分未見明顯差別和異常。

    斷裂失效分析

    斷裂失效分析


    4. 維氏硬度測試

    維氏硬度測試結果顯示,1#樣品的硬度值符合客戶要求,但偏上限。2#和3#樣品的硬度值略高于客戶要求值,硬度值偏高可能增加氫脆敏感性。

    斷裂失效分析

    三、轉軸斷裂失效分析結論

    綜合分析結果,推測樣品失效的主要原因是鍍鎳后除氫不徹底導致的氫脆斷裂。在服役條件下,氫元素在樣品內部晶界位置聚集,削弱了晶界強度,導致裂紋從內部萌生并向外擴展。1#樣品因邊緣有效支撐面積不足而發生過載斷裂,而2#樣品則是由于邊緣引發疲勞斷裂。

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    廣東省華南檢測技術有限公司

    實驗室說明

    廣東省華南檢測技術有限公司專注于汽車電子、消費電子等領域的可靠性檢測服務。實驗室配備了先進的測試設備,能夠對測試樣品進行可靠性檢測、失效分析以及材料分析功能性能驗證。

    廣東省華南檢測技術有限公司位于廣東省東莞市,提供電子元器件失效、PCB/PCBA失效、集成電路失效、金屬材料失效、高分子材料失效等多種檢測服務。


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