一枚可靠性攻城狮（阿可）的一次攻城经历

时间：2021-07-18 01:09:10

关键字：可靠性知识湿热试验

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[导读]一则攻城案例分析。

以下内容为可靠性知识共享学习会的会员朋友（高士伟）的经验分享，非常感谢其支持与共享，谢谢！

故事从可靠性小工兵阿可开始，阿可自从入伍以来，就被分配到南海边陲戍边筑垒，担负起了保家卫国的重任，工作虽苦，阿可从无怨言，因为他心中时刻牢记国防 “养兵千日，用兵一时，召之即来，来之能战，战之必胜” 的20字方针。

某年某月阿可接到上级领导的命令，需紧急在修建战地工事和提前储备足够的弹药粮草等军备物资，但因本次任务紧迫，没有时间像往常一样从大后方运送军用级的材料到边关修筑可靠的工事，他手上上只有普通的SUS304,SUS440C两种不锈钢材料可用，阿可虽然在南海边陲戍边数年，早已具备军用级的材料建造堡垒的技能和经验，可本次普通的不锈钢材料（未经特殊工艺处理）还是首次实用，心中难免有些担忧，于是阿可查阅相关资料，获得基本信息如下：
304不锈钢属于奥氏体不锈钢，440C不锈钢属于铁素体不锈钢，304耐腐蚀性、韧性和塑性优于440C不锈钢，而机械强度和硬度440C优于304。
主要合金元素含量及其作用如下表所示：

基于工事需求所用材料硬度和强度必须要高，同时需要在该工事上用一个橡胶材料保护高精密的光学观察扫描设备，于是阿可建议工程团队选用SUS440C材料来构筑工事，可在建造完成验收时发现所用橡胶材料与440C不锈钢接触处被严重腐蚀了，同时还发现仓储中的440C不锈钢构件本身也有局部分析现象，此时阿可压力剧增，时间紧任务重，不停快速高效地开展原因调查并做有效改进。阿可从440C构件加工厂和橡胶选型两方面同步开展根因调查分析工作。

1、加工厂原因调查分析：
调查发现加工厂加工完后的样品有些已开始有腐蚀现象了，通过EDX发现腐蚀区域还有氯元素（强氧化性），于是下一步对加工厂的加工制程控制开展调查和分析。

该工事440C不锈钢构件加工流程概括如下：

而加工厂的生产制程环境中多个关键工艺控制不到位，存在引入污染物的风险，主要风险点有：漂洗直接用自来水（含氯）且更换频次不够，烤箱缺乏有效保养和校验，真空塑封机内较脏，该不锈钢构件厚道过程生产人员不带收到拿取（人手上有汗液），漂洗过程中加入的除油粉成分未知等。

除油粉SEM/EDX分析结果来看，它含有Cl和S等有害元素，需对除油粉进行优化。

棕刚玉砂与氧化锆砂的SEM及EDX对比分析结果来看，氧化锆砂比棕刚玉啥纯度高，且氧化锆砂颗粒较规则而棕刚玉砂极度不规则，这样可能导致构件表面粗糙度和平面度不如氧化锆砂来的好。

440C腐蚀不良鱼骨图分析：

2、加工厂提升改善：
2.1 增加加工车间温湿度控制
2.2 后道工序增加抽湿机，特别是包装车间区域
2.3 漂洗改用去离子水，且需与抛光车间隔离开来
2.4 更换不含卤素的除油粉
2.5 后道工序工人必须戴干净的手套并明确其更换频次
2.6 严格规范关键工序的清理清洁
3、橡胶材料调查分析：
选用的橡胶为CR氯丁橡胶，其化学分子式如下：

从其分子式可用看出CR侧链上有Cl元素，通过一定的聚合或缩聚反应来制备CR橡胶产品，但Cl是从小分子上挂到侧链上的，如CR制备工艺控制不当（如交联不充分），则有可能造成氯离子残留，氯离子具有较强的氧化性，同时在海边的海水中和空气中也含有一定的氯离子，从而导致氯离子对440C不锈钢进行电化学反应，导致不锈钢被氧化腐蚀。
氯与不锈钢的反应：

4、橡胶材料提升改善：将CR橡胶改为不含卤素的热塑型橡胶TPV
5、设计改善：
5.1 不锈钢喷砂工艺改为QPQ工艺
5.2 不锈钢喷砂工艺改为钝化处理工艺
6、改善验证：
通过湿热试验（Damp Heat）168hrs验证，改善后的不锈钢工事构件的腐蚀情况大为改观，但仍需时间的检验。
写在最后，阿可这枚可靠性攻城狮，所面临的问题，在我们实际产品工程中，时有发生，需要我们可靠性攻城狮“广积粮，缓失效”。
宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，送给所有可靠性攻城狮！
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