無論是軸、齒輪或連接件斷裂，首先應(yīng)對斷口進(jìn)行宏觀分析，即用肉眼或放大倍數(shù)不到30倍的普通放大鏡，對斷口表面直接觀察，以確定斷裂的宏觀表現(xiàn)及性質(zhì)。變矩器的泵輪或渦輪往往有許多葉片被打壞。這些葉片的損壞有先有后，導(dǎo)致變矩器失效的是最先損壞的葉片。最早損壞的零件，就是斷裂失效分析的依據(jù)。
　　同一個(gè)零件相同部位多處發(fā)生破斷時(shí)，要找出這個(gè)零件失效的原因，必須先搞清楚哪個(gè)部位最先損壞。齒輪的齒根斷裂時(shí)，一定要找出最先斷裂的那個(gè)輪齒。一般情況下，先斷輪齒的斷口上往往留下的是疲勞斷裂的特征，而后來由于沖擊載荷加大而打掉的輪齒斷口多是過載斷裂的特征。
　　找到最先斷裂件后，再確定主斷裂面或者主裂紋，即最先開裂的斷裂面和最先產(chǎn)生的裂紋。對主斷裂面的變形程度、形貌特點(diǎn)，特別是斷裂源區(qū)的分析，是整個(gè)斷裂失效分析中最重要的環(huán)節(jié)。
　　如果機(jī)械零件已經(jīng)損壞成碎片，則將這些碎片按零件的原狀拼合起來，然后看接縫的密合程度。密合程度好的、接縫小的是后斷裂的，而密合程度最差的斷裂面，接縫最大的，就是最先開裂的斷裂面，它就是主斷裂面。
　　圖1是一臺挖掘裝載機(jī)轉(zhuǎn)向缸端頭銷孔開裂的照片，開裂成3段，有A、B、C　3條裂縫。其中，A斷裂面的裂縫最大，密合程度最差，它就是主斷裂面。
　　如圖2所示某機(jī)械零件產(chǎn)生T形裂紋，A為最初形成的主裂紋，B裂紋為后形成的，B裂紋的擴(kuò)展被A裂紋所阻止，它不可能穿越先產(chǎn)生的裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展。


　　金屬零件斷裂中，疲勞斷裂占60%以上。疲勞斷裂失效的形式很多，按交變載荷形式可分為拉壓疲勞、彎曲疲勞、扭轉(zhuǎn)疲勞和振動(dòng)疲勞等。
　　斷裂實(shí)例如下：
　?。?）2004年，山東某廠的一臺ZL15型裝載機(jī)售到河南新鄉(xiāng)，使用不到3個(gè)月，前橋半軸就折斷了5根。該廠技術(shù)人員打電話向我們咨詢半軸折斷的原因。我們通過分析以后，電話答復(fù)該廠，先檢查5根折斷半軸的硬度。檢查后發(fā)現(xiàn)5根半軸均未調(diào)質(zhì)，半軸強(qiáng)度自然達(dá)不到技術(shù)要求，所以出現(xiàn)屢斷屢換的情況。前橋半軸結(jié)構(gòu)比較簡單，加工并不復(fù)雜，常規(guī)工藝流程是45號鋼棒料粗車后調(diào)質(zhì)再銑花鍵。由于現(xiàn)在不少機(jī)械廠沒有熱處理車間，就采用45號鋼調(diào)質(zhì)棒料直接銑花鍵，以簡化工藝。如果工人拿錯(cuò)棒料，把未調(diào)質(zhì)的45號鋼棒料當(dāng)作調(diào)質(zhì)棒料加工，顯然就會出現(xiàn)上述問題。由于故障比較簡單，在電話中就解決了問題。
　?。?）2005年，山東某廠一臺WZ25-20型挖掘裝載機(jī)的動(dòng)臂缸活塞桿由于未調(diào)質(zhì)，造成活塞桿頂彎的故障，我們也是在電話中協(xié)助分析原因，解決了問題。
　?。?）2006年，河南某廠售出的一臺ZL50型裝載機(jī)，使用不到700h就發(fā)生鉸接機(jī)架上關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈破碎的故障。該廠技術(shù)人員請我們分析軸承內(nèi)圈破碎的原因。我們到達(dá)該機(jī)作業(yè)現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)圈完全破碎，根本無法從軸承配合尺寸、裝配環(huán)節(jié)上分析?，F(xiàn)場搜集到的軸承內(nèi)圈碎片極少，僅有21小塊，不到整個(gè)內(nèi)圈的20%，無法拼合恢復(fù)原狀，也就無從找到主裂紋、主斷裂面。關(guān)節(jié)軸承雖然是工程機(jī)械的重要零件，但它的工作條件并不惡劣，工作中僅是低速回轉(zhuǎn)，除鏟裝物料時(shí)受沖擊較大以外，其他工況下所受沖擊都很小，極少出現(xiàn)軸承內(nèi)圈破碎的問題。檢查碎片硬度為HRC62，符合技術(shù)要求。觀察軸承內(nèi)圈碎片的斷口，斷裂面潔凈呈現(xiàn)亮灰色，斷口齊平，為脆性結(jié)晶狀，分析軸承內(nèi)圈破碎的原因?yàn)闅浯嚅_裂。氫原子的原子半徑最小，所以非常容易進(jìn)入金屬，使金屬脆性加大，導(dǎo)致氫脆，而且材料硬度較高時(shí)，易產(chǎn)生氫脆斷裂。電鍍和酸洗時(shí)，會引起對金屬材料充氫而導(dǎo)致氫致?lián)p傷。