例7餘熱爐彎管爆裂原因分析
斷口的失效分析通常缺少不了表麵分析（X光電子能譜、俄歇電子能譜、掃描電鏡及金相分析等），因為往往是由於硫元素在斷口處富集而產生脆裂。另外硫酸根是強腐蝕性基團，是產生爆裂的重要因素之一。在我們接觸的用X光電子能譜和俄歇電子能譜進行失效分析例子中，有鐵軌斷裂的，鋼管爆裂的，下麵舉一個鋼管爆裂例子。
某鋼廠餘熱爐彎管爆裂，經某大學現場考察、取樣及多方麵分析，發現樣品中含有較高濃度的腐蝕性元素硫，但是硫的化學價態尚需確定。
我們用X光電子能譜方法對樣品做了硫化學價態分析，結果發現餘熱爐彎管外側樣品僅有一個低價硫的峰，而彎管內側樣品和爆口處樣品則有低價和高價兩個峰，其中高價峰是硫酸根離子的貢獻。由於硫酸根具有較強的腐蝕性，所以該結果為此次分析提供了非常關鍵的數據。
（劉芬陳縈）
例8汽車轉向垂臂軸的斷裂失效分析
失效分析不僅涉及零件的材料、工藝設計和產品質量，而且與它的設計壽命、使用情況等都有很大關係，尤其是在交通運輸行業，機械零部件的失效分析就顯得非常重要。一般失效分析主要是從零件的最薄弱環節入手，因為在這些部位總保留著失效過程的一些信息，通過對失效件的分析，可明確失效類型，找出事故發生的原因。我們曾在事故仲裁中做過這樣一例分析，某廠用於礦山運輸的20噸自卸載重汽車，於1991年11月21日晚發生撞山事故，事故後檢查發現：①轉向垂臂軸斷裂；②絲杠導管輕度變形。取樣後進行斷裂分析。
試驗結果與分析：
1.材料成分測定測試結果與圖紙牌號設計相符。
2.硬度測定、材料組織觀察結果表明，材料組織為回火索氏體和殘餘奧氏體，金相組織正常。硬度測定在橫切麵上，從齒尖到心部進行維氏硬度測量，結果邊部硬度HV467高於心部硬度HV368，說明細齒表麵滲碳。
3.斷口分析①外觀檢查：斷裂位置在細齒段正好與轉向垂臂相交的一側，斷裂處平齊且與軸線垂直，除斷口細齒邊緣可見變形外，細齒上有局部卡傷的痕跡；②宏觀分析：斷口附近沒有縮頸變形，斷口表麵平齊，斷裂從外圓表麵開始，斷口中心部分呈粗糙的螺旋狀棱線，顏色暗灰為最後斷裂區；③微觀分析：裂紋起源及平坦區，主要特征為拉長的韌窩，瞬斷區大體呈等軸形韌窩伴有取向。另外損傷外觀的細齒部分可見明顯扭轉塑性變形，斷口平直，斷裂起始於外圓表麵，微觀形貌為拉長形韌窩，最後斷裂區在心部顯示等軸形韌窩。
結論：斷裂性質為一次性扭轉斷裂失效，原因是使用中受到瞬時的意外載荷所至，屬使用不當造成的事故。這一結論得到事故仲裁雙方認可。
（周素紅姚蓓姚吉祥）
例9下肢加壓鋼板斷裂損傷失效分析
某公司生產的人體金屬植入物——下肢加壓鋼板，在使用中發生斷裂失效，委托我們分析斷裂原因。
試驗分析：
1.外觀觀察斷裂部位稍有變形，但無外物損傷和腐蝕損傷痕跡，兩斷麵匹配尚好，無明顯錯位。
2.斷口宏觀觀察斷麵較完整，放射棱線在光鏡下顯得十分明顯，低倍顯示過載瞬斷區很小，也不十分明顯，而疲勞損傷區超過90%，剪切唇標記清晰可見。斷口觀察還發現，與裂紋源毗鄰側表麵，加工痕比較明顯，有啃刀痕跡。
上述觀察表明：下肢加壓鋼板疲勞損傷產生的主要原因是尖角和粗糙的加工痕構成局部應力集中，可排除非正常交變大應力作用的可能性。
3.掃描電鏡微觀觀察尖角裂紋起源部位及其擴展區大麵積被壓傷，高倍下觀察顯示細密、清晰的疲勞條帶花樣，而且這些條帶從源區—擴展區—瞬斷區，其粗糙程度和間距變化均十分緩慢。上述特征可說明下肢加壓鋼板在植入體內使用中承受的交變應力水平很低，較均勻，無突發的交變大應力作用，與宏觀分析結果一致。
結論：
下肢加壓鋼板是結構設計、冷加工不善導致局部應力集中而產生的應力疲勞損傷致斷。
建議：
尖角倒成圓角，並提高表麵加工光潔度——無明顯刀痕、啃刀痕。我們幫助廠家正確地分析了斷裂原因並提出了工藝改進措施，提高了產品質量，為仲裁提供了依據，同時也可避免事故的重複發生，減輕病人的痛苦。
（姚吉祥姚蓓）
例10納米材料粒度測量技術
納米材料是納米技術的重要組成部分，納米材料是指結構單元尺度、纖維（管）截麵直徑和顆粒尺度在1—100nm的材料。作為一種新材料，納米材料已得到社會各界的重視，種類愈來愈多，用途愈來愈廣，其微觀形態更是千奇百態。由於納米顆粒的特殊性能在於它的粒徑十分細小，粒徑的大小是表征納米顆粒性能的一個重要參數，因此，納米顆粒粒徑的測量是對納米材料進行評價的重要指標。粒度測量方法有很多種，其中能夠達到納米數量級也有十幾種。若幹粒度測量方法的測量範圍。
電子顯微鏡法測量納米材料的尺度是目前通用的簡便易行的方法，借助計算機圖像處理技術還可以進行粒度分布計算，銀係無機抗菌粉體中的銀粒子形貌、衍射斑點及粒度統計結果。
激光粒度分析儀根據其光源的不同分為動態光散射式和光散射式兩種。
激光散射粒度法的優點是顯而易見的，其粒徑測量範圍大，可對顆粒材料從納米到微米量級相當寬範圍的粒度分布（3nm—2000μm，某些情況下上限可達3500μm）進行測量。測量速度快，整個測量過程1—2min即可。某些儀器已實現了實時檢測和實時顯示，可以讓用戶在整個測量過程中觀察並監視樣品及其環境。對於樣品製備過程中，由於工藝條件的改變產生一係列不同的樣品，可以給出每個樣品的三維圖像測量結果並進行顯示，包括等高線。
作者對目前的激光粒度測定中用的標準粒子進行了激光散射法與電子顯微鏡方法的比較，激光散射法測得的平均粒徑為80nm，對電子顯微鏡下的標準粒子顯微像經圖像處理並統計計算，其平均粒徑為78.5nm，二者的差值僅為1.5nm。
由此可見，對於標準粒子而言，二者的測量值是比較相近的。就這一點來說，二者是可以互相取代的。但激光散射法在測量計算中還需提供該物質的折射率等，此外對於複合體，激光散射法是無能為力的。而電子顯微鏡法是目前測量這種複合體納米材料的最有效的方法之一。
我們相信隨著納米材料的發展，將提出新的納米測量技術難題，與此同時，納米測量技術也將為納米材料的研究、改進提供科學依據，促進納米材料的發展。它們是不可分割的，相互依賴、相互促進、共同發展。