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  通過對(duì)汽車板簧的化學(xué)成分分析，對(duì)斷口處的顯微組織分析等試驗(yàn)方法，分析疲勞斷裂件中疲勞裂紋的萌生，疲勞裂紋的擴(kuò)展，以及最后斷裂。

  1、失效的汽車板簧用60Si2Mn彈簧鋼制備而成，在失效板簧本體上取樣做化學(xué)成分分析，觀察測(cè)試結(jié)果是否符合國(guó)家規(guī)定的60Si2Mn彈簧鋼標(biāo)準(zhǔn)。

  2、觀察板簧的斷口形貌，尋找疲勞源區(qū)，疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)，以及瞬時(shí)斷裂區(qū)。

  板簧葉片表面（主要是受拉面）有裂痕，缺口，凹坑等，使葉片在受符合時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力集中，引起早期疲勞破壞，所以板簧的疲勞斷裂源往往在板簧的表面處。

  在疲勞斷口處還有清晰可見的貝紋線，此處為疲勞裂紋的擴(kuò)展區(qū)，外觀較為光滑，主要特征是圍繞疲勞源存在一系列平行的通信弧線，即為疲勞線。

  瞬間斷裂區(qū)外觀較為粗糙，與靜載斷口形貌相似。

  3、疲勞裂紋的萌生

  從宏觀斷口的特征可以看出疲勞斷裂的過程為：局部塑性變形——疲勞裂紋的行車——疲勞裂紋的擴(kuò)展——瞬間斷裂。

  疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展過程是疲勞破壞的起始和重要的損傷階段。金屬所受的交變應(yīng)力的最大值低于材料的屈服強(qiáng)度，在較低的應(yīng)力下，材料的變形時(shí)局部的，非均勻的，變形嚴(yán)重的地方抗腐蝕能力低，顏色發(fā)暗。

  微裂紋多在表面形成，主要原因?yàn)椋阂皇且驗(yàn)槠嚢寤伤艿降妮d荷使其發(fā)生彎曲變形，彎曲疲勞時(shí)表面變形最大；二是由于表面脫碳強(qiáng)度降低所導(dǎo)致。

  60SiMn彈簧鋼的Si元素可促進(jìn)滲碳體的分解，增加脫碳傾向當(dāng)加熱溫度較高，保溫時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，很容易造成表面脫碳，位錯(cuò)與碳化物或夾雜物相互作用，使相界開裂，與基體剝離，形成微孔，微孔合并后形成裂紋源。

  4、疲勞裂紋的擴(kuò)展

  疲勞裂紋的擴(kuò)展途徑不是唯一的，可以沿晶擴(kuò)展，也可以穿晶擴(kuò)展。在交變應(yīng)力的作用下，汽車板簧由于位錯(cuò)沿著滑移面往復(fù)運(yùn)動(dòng)而造成微觀裂紋的萌生和擴(kuò)展。斷口是不均勻的，有許多相互連接而與主裂紋相交的小裂紋，在主裂紋的側(cè)面還有與主裂紋近似平行的小裂紋。在交變應(yīng)力的作用下變形是不均勻的，也不是同時(shí)的，有先有后，在形成的裂紋擴(kuò)展的同時(shí)又有新的裂紋萌生及擴(kuò)展，先擴(kuò)展的裂紋為主裂紋，周圍新萌生的微裂紋可稱為生裂紋。