01测试背景

客户汽车摆臂设计使用寿命10万公里，行驶4万公里后发生断裂失效，针对客户送检断裂摆臂样品进行测试分析，以期找出失效原因。

     摆臂材质为SPFH540钢，表面经过电泳处理。摆臂断后于空气放置一段时间，断口锈蚀磨损较严重。

02 实验方案

03 测试结果

3.1宏观形貌观察

     对摆臂断裂端断口进行宏观观察，发现摆臂断口断面(A区域)左侧锈蚀较右侧（C区域）严重，说明左侧先发生断裂；A区域断面呈放射状发散，且汇聚处表面电泳层不平整，疑似裂纹源；B区域表面锈蚀且磨损严重；C区域表面锈蚀较轻，疑似终断区。

3.2微观形貌观察

     1.摆臂断口A区域存在两处台阶，位置1可观察到从边界向内延伸的微裂纹；位置2表面存在明显的表面缺口缺陷；位置3可观察到明显的撕裂韧窝，为韧性断裂。A区域1、2位置为裂纹源。

     2.摆臂断口B区域是韧性断裂，为裂纹扩展区；C区域为最终断裂区。

3.3截面切片观察及成份分析

     1.断裂件基体未观察到明显夹杂或气孔异常；

     2.摆臂裂纹源区域基材表面存在豁口缺陷且较不平整，易受力集中，OK位置基材表面较为平整；

     3.摆臂裂纹源处与基体金相组织无明显差异，均为铁素体+珠光体； 

     4.裂纹源A区域电泳漆层完好，漆层下存在铁锈。说明基材在电泳前已产生腐蚀坑，该位置处在弯曲圆弧处，更易萌生初始裂纹。

3.4化学成份测试

     参照Q-BQB 310-2019标准，摆臂基材符合SPFH540规格要求。

3.5维氏硬度测试

     所给硬度值均为3点测量结果之平均值，裂纹源与芯部硬度无明显差异。

04 分析结论

  1.断裂摆臂裂纹源位于A区圆弧位置外表面缺陷处；

     2.摆臂断面可观察到明显韧窝，整体呈韧性断裂； 

     3.裂纹源处表面电泳漆完整，内部基体表面存在明显腐蚀凹坑，推测为电泳前锈蚀； 

     4.摆臂基材硬度、金相、夹杂物、化学成分等均无明显异常。

05 结论

摆臂电泳漆下表面存在豁口缺陷（腐蚀凹坑），在外力作用下，该位置产生应力集中，易形成初始裂纹，进而不断扩展发生最终断裂。

06 改善建议

 加强电泳前原材料的表面质量管控。