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1. 引言
某汽車(chē)配件生產(chǎn)公司的發(fā)動(dòng)機缸蓋，材質(zhì)為AlSi6Cu4鑄鋁，發(fā)動(dòng)機缸蓋在使用過(guò)程中，在火花塞孔位置發(fā)生開(kāi)裂現象，造成油水混合。
2. 試驗與結果
2.1 外觀(guān)檢查
通過(guò)肉眼可清晰觀(guān)察裂紋起源于火花塞孔邊緣，向兩側擴展，裂紋形貌呈波浪形。
圖1 失效樣品外觀(guān)
2.2 斷口分析
斷口表面呈嚴重氧化色，且起源區可觀(guān)察到尺寸較大的沙孔；通過(guò)EDS分析各個(gè)不同形貌的位置，發(fā)現各個(gè)位置的成分有較大差異，Cu、Si、Fe、Mn等合金元素存在不同程度的偏析。
圖2 分解后的裂紋形貌
圖3 裂紋起源區
圖4 起源區高倍形貌1
圖5 起源區高倍形貌2
圖6 EDS測試位置圖
表1EDS測試結果
譜圖
C
O
Mg
Al
Si
Cl
Ca
Mn
Fe
Cu
Total
1
35.6
8.6
0.3
23.6
24.5
/
/
1.2
6.0
100.0
2
45.0
9.4
1.2
15.0
7.6
0.6
1.3
/
1.9
18.0
100.0
3
32.6
6.3
/
36.2
24.9
/
/
/
/
/
100.0
2.3 金相分析
從金相觀(guān)察圖可知，心部存在較多沙孔（黑色），斷口位置與心部位置組織均為白色枝晶狀α固溶體+灰色塊狀共晶Si+淡灰色Al2Cu+黑色的β相，晶界析出第二相約占總面積的30%，且含有較多 Al2Cu和β相，存在組織偏析現象。
圖7 斷口位置金相圖1
圖8 斷口位置金相圖2
圖9 心部位置金相圖1
圖10 心部位置金相圖2
3. 結論
缸蓋內部存在較多沙孔氣孔，且大量的第二相組織沿晶界析出，在受力條件下從易應力集中的火花塞孔邊緣的氣孔起源，裂紋沿偏析的第二相晶界擴展，最終導致油水互滲。
4. 參考標準
[1] HB7739-2004航空金屬制件失效分析程序與要求
