一、樣品信息
本次分析的樣品共有3套，其中2套NG（Not Good，即不合格）樣品在不同次數(shù)的可靠性試驗后發(fā)生斷裂，而1套OK（合格）樣品經(jīng)過50000次試驗后未發(fā)生斷裂。所有樣品均采用粉末冶金工藝制成的馬氏體時效不銹鋼，經(jīng)過注塑、燒結(jié)、固溶+深冷、時效處理，并最終化學(xué)鍍鎳和除氫處理。
二、轉(zhuǎn)軸斷裂失效分析測試
1. 斷口形貌檢查
通過顯微鏡和電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)斷裂均發(fā)生在軸芯厚度變化的R角位置，這是應(yīng)力集中的常見區(qū)域。1#和2#樣品的斷口中心均顯示沿晶斷裂特征，且存在雞爪紋，這符合氫脆斷口的特征。1#樣品的沿晶斷面占比大于2#樣品，表明1#樣品的殘余氫含量可能更高。此外，1#樣品斷口邊緣顯示了解理臺階和韌窩形貌，而2#樣品斷口邊緣則顯示疲勞條帶，表明裂紋起源于樣品內(nèi)部并向外擴(kuò)展。
2. 金相組織檢測
對1#、2#、3#樣品進(jìn)行金相組織檢測，結(jié)果顯示各樣品均未見明顯夾雜異常，燒結(jié)孔洞形態(tài)和分布也未發(fā)現(xiàn)明顯異常和差別。腐蝕處理后，各樣品均顯示為低碳馬氏體加少量殘余奧氏體，未見明顯組織缺陷。但1#樣品中可見沿晶界擴(kuò)展的二次裂紋。
3. EDS檢測
通過能譜分析（EDS），1#、2#、3#樣品的基材成分未見明顯差別和異常。
4. 維氏硬度測試
維氏硬度測試結(jié)果顯示，1#樣品的硬度值符合客戶要求，但偏上限。2#和3#樣品的硬度值略高于客戶要求值，硬度值偏高可能增加氫脆敏感性。
三、轉(zhuǎn)軸斷裂失效分析結(jié)論
綜合分析結(jié)果，推測樣品失效的主要原因是鍍鎳后除氫不徹底導(dǎo)致的氫脆斷裂。在服役條件下，氫元素在樣品內(nèi)部晶界位置聚集，削弱了晶界強(qiáng)度，導(dǎo)致裂紋從內(nèi)部萌生并向外擴(kuò)展。1#樣品因邊緣有效支撐面積不足而發(fā)生過載斷裂，而2#樣品則是由于邊緣引發(fā)疲勞斷裂。
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實驗室說明
廣東省華南檢測技術(shù)有限公司專注于汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的可靠性檢測服務(wù)。實驗室配備了先進(jìn)的測試設(shè)備，能夠?qū)y試樣品進(jìn)行可靠性檢測、失效分析以及材料分析功能性能驗證。
廣東省華南檢測技術(shù)有限公司位于廣東省東莞市，提供電子元器件失效、PCB/PCBA失效、集成電路失效、金屬材料失效、高分子材料失效等多種檢測服務(wù)。
記本電腦轉(zhuǎn)軸是典型的活動部件，既要承受彎矩又要承受扭矩，對開合體驗起了決定性的影響，轉(zhuǎn)軸的耐磨性、扭力穩(wěn)定、壽命長等關(guān)鍵指標(biāo)涉及如下五個設(shè)計屬性。
一、設(shè)計屬性
1阻尼效果
當(dāng)物體受到外力作用而振動時，會產(chǎn)生一種使外力衰減的反力。它和作用力的比被稱為阻尼系數(shù)。通常阻尼力的方向總是和運(yùn)動的速度方向相反。因此，材料的阻尼系數(shù)越大，意味著其減震效果或阻尼效果越好。但是并不是阻尼越大越好，阻尼大到一定程度時兩個物體之間變成了剛性連接，阻尼一般和彈簧一起使用，阻尼過大，將起不到緩沖的效果。
阻尼的作用主要有以下四個方面：
（1）有助于減少機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振振幅；
（2）有助于機(jī)械系統(tǒng)受到瞬時沖擊后，很快恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)；
（3）有助于減少因機(jī)械振動產(chǎn)生的聲輻射，降低機(jī)械性噪聲；
（4）有助于降低結(jié)構(gòu)傳遞振動的能力。
2開合角度
是指筆記本屏幕閉合旋轉(zhuǎn)的角度，常規(guī)設(shè)計有兩種類型，一種是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸設(shè)計，這類轉(zhuǎn)軸設(shè)計通常不會有超過180度的翻轉(zhuǎn)能力，另外一種則是360度翻轉(zhuǎn)，可以更好地適應(yīng)使用環(huán)境的優(yōu)勢，對于經(jīng)常變換使用場景的用戶而言，是很有用的。也就是說筆記本轉(zhuǎn)軸翻轉(zhuǎn)開合角度越大，適用的場景就越廣。
3限位角度
限位方式有兩種，一種是根據(jù)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)角度限位，即在轉(zhuǎn)軸上設(shè)定限位，另外一種是在筆記本機(jī)殼上設(shè)定限位，兩者達(dá)到的限位效果都一樣，具體看哪種方式簡便。按照正常的來說可以叫帶阻尼的并限位角度的轉(zhuǎn)軸。這樣的轉(zhuǎn)軸比較多，我們常見的限位角度轉(zhuǎn)軸有135度、145度、180度、270度等。
4自鎖功能
通常筆記本轉(zhuǎn)軸鉸鏈都是帶自鎖功能，其作用是筆記本屏幕在接近零度時（常見在15-30度之前）傾向力增大達(dá)到閉合自鎖效果。現(xiàn)在的筆記本轉(zhuǎn)軸帶自鎖的結(jié)構(gòu)比較多，如圖左、中、右分別為包圓結(jié)構(gòu)、單軸墊片結(jié)構(gòu)、雙軸墊片結(jié)構(gòu)。
5磨損補(bǔ)償結(jié)構(gòu)
如下為轉(zhuǎn)軸常用補(bǔ)償示意圖，補(bǔ)償原理是利用彈簧徑向壓著轉(zhuǎn)動環(huán)密切接觸到底座上.也就是靠磨擦力。因為彈簧一直壓著轉(zhuǎn)動環(huán),所以轉(zhuǎn)動環(huán)與底座磨掉一部分后彈簧還是會補(bǔ)償壓力.不會像用螺絲堅固磨掉部分后螺絲就會松掉。
二、常見筆記本轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)
1
突起式轉(zhuǎn)軸
突起式轉(zhuǎn)軸固定在主機(jī)上，可以使屏幕貼合更緊，最大優(yōu)勢在于打開時，屏幕整體是向上升的， 這樣，屏幕不會遮擋筆記本的后部，可以方便地在筆記本的后部設(shè)置各種端口、散熱孔等。從充分利用筆記本空間、增加端口數(shù)量的角度來說，是非常有利的。同時，由于突起式轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)時不易受到遮擋，使得屏幕可打開的角度較大，一般能達(dá)到150度～180度.但缺點(diǎn)是屏幕厚度必須和固定處一致，不能做得太薄。
2
下沉式轉(zhuǎn)軸
下沉式轉(zhuǎn)軸的固定點(diǎn)位于較厚的主機(jī)部分，與A件的厚度沒有關(guān)聯(lián)。當(dāng)筆記本走向了超級本時代，為了能讓筆記本更加輕薄，轉(zhuǎn)軸廠商開發(fā)出了下沉式轉(zhuǎn)軸，屏幕不再受限于機(jī)身的厚度。缺點(diǎn)是由于設(shè)計及制作工藝難度的增加，屏幕距離眼睛更遠(yuǎn)，兩個面之間，很大一條縫開合角度不夠大，也減少了筆記本的接口數(shù)量，但不影響使用者對移動便攜的向往。
3
多軸式轉(zhuǎn)軸
隨著二合一變形本大行其道，多轉(zhuǎn)軸應(yīng)運(yùn)而生。采用獨(dú)特的翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸設(shè)計，兩個平行的轉(zhuǎn)軸相互作用實現(xiàn)了無限靈活的屏幕翻轉(zhuǎn)，使得筆記本也能擁有完美的平板電腦形態(tài)，最大限度節(jié)省了筆記本的使用空間，為觸控操作，影視欣賞，網(wǎng)頁瀏覽等提供了絕佳的暢快體驗。集合了突起式與下沉式轉(zhuǎn)軸的優(yōu)點(diǎn)，最大開合角度達(dá)到360度，充分滿足了筆記本在不同場景下應(yīng)用形態(tài)的需求。
4
鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)軸
如上圖可360°翻轉(zhuǎn)的筆記本電腦，鉸鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)軸使得筆記本電腦擁有多變的使用模式，該機(jī)能在四種不同的屏幕角度自如切換，其中包括“筆記本、平板電腦、站立、帳篷”4種模式間進(jìn)行自由切換,該表鏈?zhǔn)睫D(zhuǎn)軸由813個零件手工裝配而成，每一個金屬扣之間緊密相連，將屏幕與機(jī)身緊緊連接，同時還能夠360°翻轉(zhuǎn)，但工藝復(fù)雜，可靠性難保證。
2023 summary
一般來說，突起式旋轉(zhuǎn)軸和下沉式旋轉(zhuǎn)軸并沒有優(yōu)劣，應(yīng)該根據(jù)具體機(jī)型來決定采用什么樣的設(shè)計。一般來說，考慮到可擴(kuò)展性和易用性，大屏幕筆記本電腦、商用筆記本電腦和全功能筆記本電腦通常采用突起式鉸鏈。上網(wǎng)本和薄型筆記本電腦通常采用下沉式鉸鏈和多軸式鉸鏈，以減少筆記本電腦頂蓋的厚度，因此很少使用鉸鏈?zhǔn)姐q鏈。
段時間，一個特別鐵的朋友，筆記本電腦屏軸壞了，非常老的一臺筆記本了，8年多以前買的，型號是宏碁M3-581TG，說一下CPU型號你們就知道有多老了，i5-2467M，找售后，售后說修的話要400多，這就太貴了，這么老的電腦，就是收個二手才多少錢。就拿回來了，找到我讓我?guī)兔o看看，有沒有什么修復(fù)的辦法。
我打開一看，果然，問題出在屏幕的螺絲眼上，螺絲眼脫落，這種問題我以前也碰到過好幾次。這個地方受力角度的問題，對強(qiáng)度要求非常高，挺容易脫落的。以前遇到這種情況，都是直接建議買個A殼換了，但是這次上網(wǎng)一搜，我的天，竟然都要好幾百。那這就很不劃算了。
朋友也猶豫了，要說修吧，給這么老的電腦花好幾百，還真不值；不修吧又舍不得，這臺電腦跟著他很多年了，見證了剛進(jìn)入大學(xué)到進(jìn)入職場，這種感情我特別理解，就像我大學(xué)時候，自從買了第一臺筆記本電腦之后，從當(dāng)年的默默無聞，到后來在學(xué)校有了一定的名氣，甚至直接改變了后來的職業(yè)。這臺自己對電腦的感情，遠(yuǎn)超電腦的價值所在。
然后我說，我給想想別的辦法試試吧。
第一個辦法是用膠粘，以前在學(xué)校還真給別人這么干過，但是情況很不理想，要么粘不住，要粘也得粘一大坨，很難看。最后都還是換殼了，但是這次想到一種膠水，叫鑄工膠，很多人甚至拿這種膠來粘發(fā)動機(jī)缸體，其結(jié)實程度可想而知。然后我就一頓操作，把螺絲眼粘好之后，常溫放置72小時。
這個膠真的已經(jīng)是非常結(jié)實了，比以往用的各種膠都結(jié)實，上手掰了一下沒問題。但是，連續(xù)掰了幾下，沒出十次，又脫落了......
后來就一直扔在這，扔了挺長時間，我朋友也在網(wǎng)上找了很多店家，但是報價都很高。直到今天我問他，如果修好但是外觀會粗暴一點(diǎn)能接受嗎，他表示能接受，然后我就說了一個非常另類的方案。反正這螺絲眼的位置也是只是個殼子，沒有重要零件，干脆直接給打打穿，然后用螺絲從背后給固定住。他也同意了，說干就干。
出去到五金市場轉(zhuǎn)了一圈，買了差不多大的螺絲，型號是M3*5，只花了一塊錢。直接把外殼打穿，然后用螺絲擰上。上效果圖
看上去還不錯，也沒有那么夸張。感覺怪的話，找個什么裝飾品蓋上去，應(yīng)該就完美解決了。要說結(jié)實程度，絕對比原來的設(shè)計更結(jié)實，以后隨便用。不過當(dāng)時在市場上轉(zhuǎn)遍了，只有圓頭的螺絲，沒找到平頭的。導(dǎo)致邊框B面扣上之后會有比較大的縫隙，后續(xù)從網(wǎng)上買個平頭的螺絲，重新?lián)Q上去就沒問題了。
以后遇到類似的情況，可以參考這個方案，不過能換殼就盡量換殼，一般的殼都不算貴。這只能是無奈之舉了。