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样品失效背景信息收集：

失效样品为金属挂钩，样品材料为SS304，规格Φ2.5mm，试样有两个钩子，均在钩子折弯处发生断裂，见图1~2，通过对断口观察，发现两者断裂模式基本一样，现选其中一个断口进行分析，见图1。

1.断口宏观检查

      通过对试样的断口观查，发现位于折弯处内侧的断口表面平整，有明显的摩擦痕迹，说明该处为试样更先断裂的位置，即断口的裂纹源，裂纹由裂纹源向内不断扩展，在扩展区域，可看到一些疲劳纹的痕迹（详见微观部分），属于典型的疲劳断裂，裂纹扩展至折弯处外侧的时候，最终撕裂。在试样的中心区域也发现存有裂纹 (另一断口未发现)，见图3。

2.断口微观检查（扫描电镜）

对样品的断口面进行微观检查，检测的位置见图3（a），检测结果如下

如图4-7所示，裂纹源区摩擦严重，覆盖了该区域的基本形貌特征。

如图8-11所示，在扩展区域存在明显的疲劳纹，断口基本上以准解理形貌特征为主。

如图12-13所示，在终断区的断面，出现大量的韧窝形貌，为塑性断裂。

3.金相组织检验

对样品沿断口纵向切开，进行金相组织检测，检测结果如下：

由图14可知，图3b中的芯部裂纹沿轴向向内延伸，在断口表面还存在一些小裂纹。

断口表面和芯部组织均匀一致，均为沿纵向的形变奥氏体及诱发生成的马氏体，见图15。

4.硬度检测

对样品截面进行硬度检测，共选取两个测试位置，一个位置位于样品的杆部，另一个位于断口附近的折弯处，见图2。

检测结果表明，样品杆部硬度均匀，折弯处硬度明显变大。

5.失效原因讨论分析

（1）通过宏观检测，可知断口为疲劳断裂，裂纹起源于样品折弯处内侧表面，并由此向内扩展，直到试样折弯处的外侧区域，发生断裂。

两个断口均位于折弯处，而折弯处的内侧又是整个样品应力最为集中的地方，在外力作用下，容易引发开裂。

（2）通过微观检测，可知位于断口内侧的A和B区已经受了严重的摩擦痕迹，说明该位置为初始断裂区，即断口的裂纹源，在裂纹扩展时经反复拉、压，导致断口表面被磨平。

裂纹由裂纹源A区和B区向内侧扩展，在扩展区C和E也看到了明显的疲劳纹，所以属于典型的疲劳断裂。

裂纹扩展到D区时，发生撕裂，终断区为塑性断裂。

（3）通过断口宏观和金相检测发现试样芯部也存在裂纹，通过硬度检测，可知折弯区处因试样弯折造成硬度比杆部明显增大，从而也增大了该处的内应力，容易引起开裂。

（4）通过金相检测，可知样品内部金相组织均匀，未发现有异常组织。

6. 结论和建议 

试样为疲劳断裂，开裂位置均位于试样的折弯处，也是结构上应力集中的位置，在外力作用下，在折弯处内侧表面产生裂纹，并逐渐向内扩展，在试样折弯处的外侧区域撕裂。

弯折位置硬度明显增大，增加了开裂倾向，可通过退火进行应力消除，降低硬度，改善材料性能。

公司介绍：

深圳中翔检测技术有限公司，实验室位于特区深圳，专注于为客户提供金属材料制品，塑料橡胶制品，仓储货架，汽车零部件，轨道交通部件，紧固件，油漆涂料，电子元器件等产品的检验，鉴定，认证及研发等专业技术服务，服务对象涉及基础工业，港口机械，物流仓储，新能源，汽车，电力设施，航空航天及教育科研等领域。中翔检测多年来扎根于珠三角，服务于全国，依托专业的实验室技术人员，先进的检测方法，协助客户解决研发，生产，验收，贸易等多个环节的技术问题。中翔检测作为一家独立，专业，严谨，诚信的第三方检测机构，秉承着为客户提供优质服务的企业理念，是您值得信赖的合作伙伴。