设备, 组件, 机械故障会导致巨大的成本, 包括业务中断和设备更换. 是制造有问题吗?? 操作正确吗? 是否维修不足? 失败是否可以被预测或避免? 这些问题的答案对设备供应商来说意义重大, 业主/经营者和保险公司.
腐蚀和磨损引起的表面退化是设备故障最常见的原因之一. 虽然两者都可以很容易地从机器部件的外观来识别, 法医工程师面临的挑战是确定这些故障发生的方式和原因.
腐蚀机理的确定
当易感合金暴露在适当的环境条件下, 化学降解会导致金属腐蚀. 例如, 低碳钢是一种常见的工程材料, 但它暴露在水和氧气中会腐蚀. 钢材腐蚀引起的过早失效往往是由于防腐蚀措施失效造成的.
虽然一般的腐蚀可以缓慢发生, 一些腐蚀机制会产生局部侵蚀条件，加速穿壁腐蚀, 在几周或几个月内造成泄漏和漏洞. 从失效部件上切割出的通壁金相切片可以帮助可视化腐蚀机制(例如:腐蚀机理).g.(裂纹或点蚀).
合金的化学分析也可以帮助确定其易受腐蚀的机制. 冶金调查将把化学分析的结果与维修记录和水分析的信息结合起来. 来自腐蚀发生地点的证据(e.g., 在接头或焊缝附近或污泥积聚的地方)以及它在整个系统中的广泛程度可以帮助确认机制和可能的原因.
调查穿
磨损是另一种常见的表面退化失效模式. 它有时与腐蚀一起出现，并受到金属性能和环境条件的影响. 磨损是一个问题，因为磨损的部件失去厚度，薄的区域可能爆裂. 此外，运动部件可能会因摩擦加热而松动、振动或卡住. 虽然运动部件通过适当的润滑来防止磨损, 磨损碎屑会积聚在润滑油中，并在油再循环时加剧问题.
法医材料工程师可以尝试将在底油中发现的污泥和固体颗粒与仍然嵌入磨损表面的磨损颗粒相匹配. 使用扫描电子显微镜进行高倍检查可以帮助确定颗粒大小和形状，并确定碎片的组成. 调查的路线将取决于磨损是否由硬污染物颗粒引起, 表面有松散的腐蚀氧化物或接触微动碎片.
防止腐蚀和磨损故障
磨损和腐蚀可以在很长一段时间内低水平发生，而不会导致设备故障. 但随着它们的发展，腐蚀产物和磨损碎片可能会在机械的其他地方产生问题. 如果这些问题可以在早期阶段被发现并采取行动, 这是有可能防止重大和突然的失败. 先发制人的维护, 常规水、油取样, 状态监测是防止故障发生的关键.
防止腐蚀的最好方法之一是在钢铁设备的设计和运行的早期实施预防措施. 腐蚀防护通常包括使用水化学处理和屏障涂层，以防止暴露在腐蚀性环境条件下. 保护措施可能包括在储水罐中加入化学抑制剂, 锅炉, 管道工程, 或管道，以及涂漆的表面, 塑料, 或混凝土.
当设备发生故障时, 表面上的故事并不是法医工程师需要讲述的全部故事. 仔细观察表面损伤和外观通常可以为建立调查提供关键证据.