材料失效分析
材料失效分析
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谢谢欣赏
主讲：xxx
成分分析
通过能谱仪对断口表 面的成分进行了分析 。分析结果表明，断 口表面存在一定程度 的氧化和腐蚀现象， 但并未发现其他异常 元素
失效分析过程
失效分析过程
力学性能测试
为了评估材料的力学性能，对断裂的零部件 进行了拉伸、冲击和硬度测试。测试结果显 示，材料的强度和硬度均符合设计要求，但 冲击韧性较低。这表明材料对于冲击载荷的 抵抗能力较弱
CHAPTER 2
失效分析过程
失效分析过程
宏观检查
首先，对断裂的零部件进行了 宏观检查。观察断口的形貌和 分布，发现断裂起始于零件的 表面，并呈现出疲劳断裂的特 征。断口附近没有明显的塑性 变形，也未发现其他异常现象
微观结构分析
失效分析过程
为了进一步了解材料 的微观结构，对断口 附近进行了金相显微 镜观察。结果显示， 断口附近的晶粒大小 不均匀，部分晶粒明 显粗大。同时，在断 口表面发现了一些微 小的夹杂物和裂纹
CHAPTER 4
改进建议
改进建议
根据上述分析结果，提出以下改进建议
对材料的制造过程进行严格控制：确保 晶粒大小均匀，减少微观结构的不均匀 性
加强表面处理工艺：减少表面夹杂物和 对冲击载荷的抵抗能力
对零件的设计进行重新评估：降低工作 应力，提高零件的实际使用寿命
失效分析过程
有限元分析
为了更好地了解零件的工作应力 分布和疲劳寿命，对零部件进行 了有限元分析。分析结果表明， 在正常工作条件下，零件的应力 分布较为均匀，但某些局部区域 存在较高的应力集中。此外，根 据疲劳寿命预测，该零件的疲劳 寿命应该远大于其实际工作时间
材料失效分析
材料失效分析材料失效分析指的是对材料在使用过程中发生失效的原因进行分析研究。
材料失效分析的目的是为了找出失效的根本原因，并采取相应的措施，以避免类似的失效再次发生。
本文将对材料失效分析的方法、步骤和案例进行探讨。
材料失效分析的方法主要包括观察、实验和理论分析。
观察是通过对失效材料的外观进行细致观察，寻找异常的现象或特征，以确定失效的类型和程度。
实验是通过对失效材料进行性能测试，比如强度测试、硬度测试、断裂韧度测试等，以确定失效的原因和机制。
理论分析是通过对材料的结构、组成和使用条件等方面进行分析，以确定失效的根本原因。
材料失效分析的步骤包括采集失效材料样品、外观观察、性能测试、理论分析和结论总结。
首先，需要采集失效材料的样品，并进行标记和记录，以便后续的观察和测试。
然后，通过对失效材料的外观进行观察，寻找异常的现象或特征。
接下来，对失效材料进行性能测试，以确定失效的原因和机制。
在进行性能测试时，可以使用一些常见的测试方法，比如拉伸试验、冲击试验、疲劳试验等。
同时，还可以进行显微结构观察和化学分析，以进一步确定失效原因。
最后，根据观察和测试结果，结合理论分析，得出失效的根本原因，并提出相应的改进措施或预防措施。
以下是一个材料失效分析的案例：某企业生产的铝合金产品在使用过程中出现断裂失效的问题。
首先，对失效的产品进行了观察，发现断裂面上存在明显的晶粒沿晶断裂和脆性断口；然后，对失效产品进行了拉伸试验，发现其强度和韧性均明显低于设计要求；接着，通过金相显微结构观察和化学分析，发现材料中存在夹杂物和析出物，并且晶粒有明显的不均匀性。
综合观察和测试结果，并结合理论分析，得出了以下结论：失效的原因是材料中的夹杂物和析出物导致了晶粒的不均匀性，从而降低了材料的强度和韧性。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：提高熔炼过程的质量控制，减少夹杂物和析出物的含量；优化热处理工艺，改善晶粒的均匀性；加强材料的检验和品质管理，确保产品的质量符合设计要求。
工程材料失效分析方案
工程材料失效分析方案背景工程材料在使用过程中可能会发生失效，这不仅会影响项目的进度和质量，还会导致经济损失。
因此，需要建立一套完整的工程材料失效分析方案，对失效原因进行深入研究，提高工程材料的使用效率和质量。
目的本文旨在建立一套全面的工程材料失效分析方案，从失效原因、检测方法和预防措施等方面进行探讨，以提高工程材料的使用效率和质量，减少因材料失效而导致的风险和损失。
失效原因工程材料失效的原因很多，常见的有以下几种：1.化学腐蚀：当工程材料与环境中的化学物质发生反应时，可能会导致材料的腐蚀和失效。
2.热失效：高温会使材料的结构发生变化，从而影响其性能和使用寿命。
3.疲劳失效：工程材料在长时间的交替载荷作用下，可能会产生疲劳裂纹，导致材料失效。
4.水蚀划伤：工程材料在长时间的水蚀和划伤作用下，可能会导致表面的蚀刻和严重磨损，从而失效。
5.震动磨损：当工程材料在振动环境下使用时，可能会出现局部疲劳、磨损和裂纹等问题，导致失效。
6.动态荷载失效：当工程材料暴露在动态荷载下时，可能会造成材料变形、疲劳和断裂等失效现象。
以上仅列出了部分失效原因，实际上还有很多其他的因素可能会导致工程材料失效，因此，我们需要建立一套完整的分析方案和检测方法。
检测方法为了准确判断工程材料是否遭受了失效，需要采用一些科学的检测方法，这样可以大大提高失效分析的准确性和可靠性。
以下是几种常用的检测方法：1.金相分析：通过对工程材料的金相组织进行观察和分析，可以推断出材料的组成、结构和工艺特征，从而判断材料是否发生了失效。
2.热失效检测：通过显微结构和物理性能测试等方法，揭示高温下材料的变形和失效现象。
这种检测方法适用于温度较高的材料，如钢材、合金等。
3.疲劳测试：通过在工程材料上施加循环载荷，模拟实际使用环境，从而判断材料的疲劳性能和使用寿命。
疲劳测试可分为高周疲劳和低周疲劳两种。
4.化学分析：通过对环境中的化学成分进行测试，推断出材料是否与环境发生了化学反应，从而判断材料的耐腐蚀性。
材料失效分析方法综述
材料失效分析方法综述材料失效是指材料在使用过程中，无法满足其设计要求或者正常使用寿命结束的情况。
对于工程领域而言，材料失效可能导致设备或结构的损坏、事故的发生甚至人身安全的威胁。
因此，准确判断材料失效的原因和机制，对于提高材料的可靠性和寿命至关重要。
在这篇文章中，我们将综述几种常用的材料失效分析方法，包括金相分析、红外光谱分析、热分析、X射线衍射分析和扫描电子显微镜分析等。
金相分析是一种常见的材料失效分析方法。
它通过观察材料的组织结构，来确定可能的失效机制。
通过光学显微镜观察材料的显微组织，可以发现一些常见的失效问题，如晶体缺陷、夹杂物、晶粒长大不良等。
金相分析可以提供宝贵的信息，帮助确定疲劳、腐蚀、断裂等失效机制，并指导进一步的材料改进和工艺优化。
红外光谱分析是一种利用材料对红外光的吸收和散射来识别和分析材料的方法。
材料中不同的化学成分和它们之间的结合方式会导致不同的红外光谱特征。
通过对材料的红外光谱进行分析，可以确定材料中存在的化学成分和它们的状态，从而判断失效的原因。
例如，红外光谱分析可以用来检测材料的老化程度、化学变化、污染物等。
热分析是通过对材料在不同温度下的性质变化进行监测和分析的方法。
常用的热分析技术包括差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和热膨胀测量等。
这些技术通过测量样品在升温和降温过程中的热力学性质变化，如热流、质量损失和尺寸变化等，来推断材料的热稳定性、热老化、热膨胀系数等信息。
热分析可以帮助确定材料失效是由于热老化、热应力或温度变化导致的。
X射线衍射分析是一种材料结构和相变分析的重要技术。
它利用X射线与材料相互作用的规律，通过观测和分析材料衍射的特征，可以确定材料的晶体结构、晶体缺陷和相变等信息。
X射线衍射分析可以帮助研究人员了解材料的结晶状态、晶格畸变和应力状态等。
对于失效材料的分析，X射线衍射可以确定材料中是否存在晶体缺陷或相变，从而推断失效机制。
扫描电子显微镜（SEM）是一种通过扫描材料表面，并利用电子束与材料相互作用产生的各种信号来观察和分析材料表面形貌和微观结构的方法。
材料失效分析论文
二、我国材料磨损失效的研究以及进展
一些传统工艺正在逐步被更 换和改变
马鞍山东友集团与东洋铁
例如，宁国耐磨材料总厂从
球公司合资引进的金属模磨 球生产线
日本新东公司引进的 VRH 法 铸钢生产线
这种金属模磨球生产线也已
在我国自行研制成功并在江 西东乡铜矿得到成功应用
这使耐磨产
品的生产效率大大提高，质 量更加稳定并为我国的耐磨 材料产品走
一、前言
作为科技支柱之一的材 料技术的发展直接关系 到国家经济、科技
材料失效分析的建立是 发
决能力，代表了一个国 家的科学技术发展水平 和管理水平
的发展水平，材料失效 问题普遍存在于各类材 料中，它直接影响着
达国家工业革命的一个 重要起点，材料的失效 分析和预测预防工作
磨损、
产品的质量，关系到企 业的信誉和生存
材料的磨损过程往往是多因素共同作用的系统过 程和动态过程，有其特殊性和复杂性 影响材料磨损性能的各种因 素包括：①摩擦副材料(包括材质和表面处理) ②技术(包括剂和方 式) ③环境条件(包括温度、气氛和介质) ④摩擦条件(包括接触形 式、运动形式、负荷以及速度)
三、磨损失效的模式以及原因
⑤结构设计 ⑥管理 对一个具体 的磨损失效问题而言，如何透过现象看本质，在上述诸多影响因素 中，找到起主导作用的因素，并提出合理的预防应对措施，是解决 问题的难点和关键所在
二、我国材料磨损失效的研究以及进展
究磨损和耐磨材料的机构和生产企业已有好几百家，耐磨易损件的 总产量每年可达几百万吨 其中，有的生产企业年产量已超过四万 多吨，产值在 2 亿元以上 所以，耐磨材料行业已在工业中占有相 当的比重 (3)耐磨材料新技术、新工艺和新产品正在不断开发和应用 近 年来，已从国外引进和自制了几条生产线并采用了一些先进的设备，
材料失效分析及案例
材料失效分析与预防及案例分析一、失效零件由于某种原因，导致其尺寸、形状、或材料的组织与性能发生变化而不能完满地完成指定的功能。
二、失效危害性1、失效导致机械不能正常工作，降低生产效率，降低产品质量，误工误事。
2、失效导致机械不能工作，停工停产，造成重大经济损失。
3、失效导致机毁人亡三、失效分析失效分析:判断零件失效性质、分析零件失效原因、研究零件失效的预防措施的技术工作。
四、失效分析内容1、判断失效性质：畸变失效、断裂失效、磨损失效、腐蚀失效。
2、分析失效原因：设计、材料、加工、装配、使用、维护。
3、研究失效的预防措施：修改设计、更换材料、改进加工、合理装配、正确使用、及时维护。
五、失效分析技术金相分析技术，断口分析技术，力学性能测试技术，理化分析测试技术，晶体结构分析技术，无损检测技术，应力分析技术。
六、失效案例汽车离合器壳体开裂失效分析1、粗视分析离合器壳体由铝合金铸造而成。
一个壳体破断为两部分，一个壳体一侧的裂纹长220mm, 另一侧有一条15mm长的裂纹。
裂纹的起始位置均在壳体侧面下方的交界处。
壳体侧面的内表面呈135°和90°夹角, 无明显的过渡园角。
裂纹扩展方向与该处所受拉应力的方向垂直。
2、现场调研离合器安装情况：离合器左边与发动机相联, 右边与变速器相联。
离合器壳体受到较大弯矩作用。
发动机工作时, 壳体受到强烈振动。
壳体下部受到瞬时大的拉应力作用, 在应力集中处容易产生裂纹造成开裂或破断。
3、立体显微镜下观察断裂面有放射状撕裂棱。
断面上有许多闪光的小点, 同时发现有园形、椭园形的空洞。
最大的一个椭园形孔洞尺寸为0.6mm×1.2mm。
这些空洞的内表面呈熔融金属凝固态, 为铸造缺陷气孔。
4、显微分析观察裂纹形态及扩展方向。
裂纹端部位于壳体两侧面内表面相交处, 裂纹上及其附近有大大小小的气孔, 裂纹垂直于壳体边缘扩展。
金相显微组织由白色的a固溶体+灰色的条状及小块状的Si晶体+黑色细针状Al-Si-Fe化合物组成。
工程材料失效分析方案
工程材料失效分析方案一、前言工程材料是现代工程中不可或缺的一部分，它们承载着重要的结构功能，直接影响到工程的安全性、稳定性和耐久性。
然而，在使用过程中，工程材料往往会出现各种失效情况，例如裂纹、腐蚀、疲劳等，这些失效现象会影响到工程的正常运行，甚至造成严重的事故。
因此，工程材料失效分析显得至关重要。
本文将从失效分析的目的、方法和实施步骤等方面进行详细介绍，希望可以为相关领域的工程师提供一些指导。
二、失效分析的目的失效分析的主要目的是为了确定工程材料失效的原因，帮助人们找出如何避免类似情况再次发生的方法。
具体来说，失效分析的目的包括以下几个方面：1. 确定失效原因：通过对失效样品的实验分析，确定失效的具体原因，包括物理损坏、化学腐蚀、热疲劳等。
2. 提出改进建议：根据对失效原因的分析，提出相应的改进建议，包括选择更合适的材料、改进生产工艺、加强监测检测等。
3. 提高工程质量：通过对失效案例的分析，总结经验教训，提高工程质量，避免类似失效再次发生。
三、失效分析的方法失效分析通常采用的方法包括实验室试验、现场调查、模拟仿真和文献调研等。
具体来说，失效分析的方法主要有以下几种：1. 实验室试验：通过对失效样品进行金相分析、扫描电镜观察、拉伸试验等实验，确定失效的具体原因。
2. 现场调查：深入现场，对失效部件进行观察、测量和采集样品，了解失效环境、使用条件和维护保养情况等。
3. 模拟仿真：通过建立失效模型，进行材料性能仿真和寿命预测，确定失效的可能原因。
4. 文献调研：查阅相关文献、标准和规范，了解失效案例的历史数据，分析失效趋势和规律。
四、失效分析的实施步骤失效分析的实施步骤通常包括以下几个阶段：失效样品接收、现场调查、实验室试验、数据分析和报告撰写。
1. 失效样品接收：首先需要收集失效样品，并记录失效的具体情况，包括失效部位、失效形式、失效时间、使用条件等。
2. 现场调查：对失效部件进行现场观察和测量，并采集相应的样品，了解失效环境、使用条件和维护保养情况等。
材料失效分析与评估技术研究
材料失效分析与评估技术研究材料的失效是指材料在使用过程中，质量和性能发生了变化，无法继续满足使用要求。
材料失效不仅会导致生产成本的增加，还会造成安全事故和经济损失。
因此，材料失效分析与评估技术的研究具有重要的意义。
一、材料失效的分类材料失效主要分为化学失效、物理失效和力学失效三种类型。
1. 化学失效：是指材料受到化学物质侵蚀、氧化、水解等化学反应而引起的失效。
2. 物理失效：是指材料在使用过程中受到晶界、缺陷、裂纹、硬度、磨损、疲劳等因素的影响而引起的失效。
3. 力学失效：是指材料受到外力作用而导致结构破坏、形变和变形等失效。
二、材料失效分析的方法材料失效分析是为了了解并分析材料失效的原因和机制，从而提出避免和消除材料失效的措施。
目前，材料失效分析的方法主要包括以下几种：1. 金相分析：通过显微镜观察材料的结构变化，分析材料的组织、晶粒大小、相变、缺陷等情况，从而得出失效的原因。
2. 化学分析：通过化学分析手段，分析材料中的化学成分和杂质等物质的含量和种类，判断材料的质量是否符合要求。
3. 机械测试：通过拉伸、弯曲、压缩、冲击等实验手段，测试材料的力学性能，并根据结果分析材料失效的原因。
4. 热学测试：通过热膨胀、热传导、热稳定性等实验手段，测试材料的热学性能，并根据结果分析材料失效的原因。
三、材料失效评估的方法材料失效评估是为了评估材料失效对产品安全性的影响程度，并制定相应的措施来避免或减少失效对产品使用和安全带来的损失。
目前，材料失效评估的方法主要包括以下几种：1. 失效模式与影响分析（FMEA）：FMEA分析是一种系统性的分析方法，它通过分析所有可能存在的失效模式和深度评估失效对系统的影响，确定失效的优先级，从而合理地制定预防和纠正措施。
2. 材料失效事故分析（MAA）：MAA是一种详细描述材料失效事故发生过程和原因的分析方法，它可以分析事故的直接和间接原因，找出失效的根本原因，为制定有效的预防措施提供依据。
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材料失效分析关于散装无铅焊料的脆性到塑形断裂的转变温度的研究姓名：肖升宇专业：材料科学与工程学号：0926000333 摘要断裂韧性的散装锡，锡铜无铅焊料，锡银和测量功能温度通过一个摆锤冲击试验（冲击试验）。
韧脆断裂转变他们发现，即急剧变化，断裂韧性，相比没有转变为共晶锡铅。
过渡温度高纯锡，Sn-0.5%铜和Sn-0.5%铜（镍）合金在- 125℃含有Aｇ的焊料显示过渡在较高温度：在范围78到45–°–°C最高转变温度45℃–°测定锡- 5%银，这是球以上的只有30–°角的增加的银内容变化的相变温度较高的值，这可能与高SnAg3颗粒体积分数的焊料的量。
这些结果被认为是非常重要的选择最好的无铅焊料组合物。
简介由2006年七月份。
铅的使用电子在欧洲将被禁止，以及无铅焊料应取代锡铅焊料，常用于微电子领域超过50年。
许多以Sn为基体的焊料针对于过去几年进行深入研究，如锡银，铜，Sn-Ag-Cu等等，特别是关于其可靠性，工作是远远没有完成。
自从这个“软”铅被从焊料中提取出来之后，导致无铅焊料不容易变行和增长了当地积累的应力水平，这也增加了裂缝成核的概率。
这显着影响着主要焊点的失效模式，即焊料疲劳。
这是众所周知的一些金属松动的低温延性，并表现出脆性断裂模式。
因此，韧性到脆性转变温度是一个重要参数。
至于我们的知识，只有现有无铅合金的数据，见迈耶[1]，显示出锡5％银的转变温度为-25°，相比没有过渡锡，铅-1.5Ag93.5％。
这其实是相当令人失望，因为许多标准热循环试验开始温度低至-40甚至-60℃，这会影响故障模式。
此外，这个温度范围也有一些应用程序，例如航天。
“本文的目的是研究几大部分含铅量焊料的脆性到韧性骨折转变温度。
实验众所周知的一个摆锤冲击试验，“摆锤试验”，用以确定在断裂消耗的能源量，这是一个断裂韧性的措施材料，如温度的功能。
“实验装置如图1所示。
对７种合金材料做了测试，结果如下：·99.99wt.%Sn·Sn-0.7wt.%Cu,·Sn-0.7wt.%Cu (0.1wt.%Ni)·Sn-3wt%Ag-0.5wt%Cu,·Sn-4wt%Ag-0.5wt%Cu·Sn-5wt%Ag·Sn-37wt.%Pb,作为参考根据所进行的测试ASTM E23标准的V型缺口样品大小为10x10x55mm。
对于某些样本大小为5x5x55mm的合金被使用，由于只有有限的物质可用。
锤能量为50J和冲击速度为3.8米/秒。
能源锤358J被用于多次测量时吸收能量大于50J。
结果是由截面样品表面正常化导致的。
样品温度的变化范围：-195°C至100°C间，通过过线加热/冷却系统实现的。
加热在热水和干冰的冷却（粉CO2）或液体乙醇用液氮冷却。
继ASTME23标准，样品在所需的温度下回火10分钟然后转移到机器和测试不到10秒钟。
图２中的结果显示出显示无铅焊料断裂模式的改变来自于韧性到脆性的改变。
他们所有的断裂韧性随着温度的下降而增加，只是在过渡期之前达到其最大温度。
断裂韧性是结合强度和韧性。
弹性属性的含铅量（E - 弹性模量和屈服强度）焊料有显着增加随着温度的降低，但是无显着变化延性[2]，从而导致增加断裂韧性。
在转变温度，发生了一个断裂韧性的急剧变化。
变化中吸收的能量约一量级，这是一个从韧性到脆性破坏模式改变的明确指示。
转变温度，“安全”的应用间隔和过渡类型总结在表一中。
被注意到了在低温环境下Sn-Pb焊料逐渐失去了延展性，但是并没有发现其中的急剧转变。
相反，急剧转变却在无铅焊料中被发现了。
转变温度相对较低。
研究表明所有焊料延展温度在-30°C以上，这种韧性对于大多数应用已经足够了。
分析含铅量焊料可以分为2组：低转变温度一组和较高的一组。
第一组由99.99％，锡，锡-0.7wt％Cu和Sn-0.7wt％铜（镍）焊料以及转变温度约-130°C和一个“安全”的范围在-120°C以上。
这可能关系到纯锡的内在属性和含少量的铜或铜（镍）不造成重大的变化。
相反，在Ag含量的增加明显更有价值改变转变温度范围在-78℃到-45℃。
在锡中添加5wt％的银被测出含有最高转变温度，为-45℃，已经公布了相当对应的数据[1]。
三个有代表性的断口样品在图3-5所示，即纯锡，锡5％Ag和SN-37％的铅。
图3-5ａ。
是相应的断裂韧性类型（高温）和图3-5，ｂ：到脆的那个（低温）。
这两种类型的无铅合金的断裂面显然不同。
高温下那一组是阴暗和纤维表明是在高塑韧性断裂后变形的。
在低温的一组，这光泽和结晶表明是脆性断裂。
另一方面，Ｓｎ－ Pb焊料的断口没有显着差异，他们都是阴暗面。
断口结果很好地符合了摆锤冲击的测量试验，明确的呈现出脆性到韧性的过渡，无铅焊料和无急剧转变的情况下的锡铅焊锡。
研究了合金的微观结构由图6显示。
比较图６中的ａ和ｂ，最初的纯锡样品和同一个合金后脆性断裂在微观结构之间并没有显示出差异。
其他样品也显示典型的微观结构：锡树突和共晶区域包含着Sn5Cu6和/或SnAg3颗粒，取决于合金组成，在锡矩阵，见图6，c-g。
典型的共晶锡ａ－ｂ是含有37％的铅的微观结构，如图6 ｈ所示。
不出意外的相被发现，例如钻石立方“灰锡”，这是负责危险的“锡害虫”这是能够改变大幅力学性能的研究合金。
讨论目前的研究结果清楚地表明，高纯锡，含 0.5％Cu锡和Sn-0.5％的铜合金（镍）有韧脆转变温度，约-125°C。
我们对锡过度的研究结果跟金属手册[2]提出的图形匹配的不是很好，但在大约-30°C的温度下并不是这样的。
我们对于这种差异的没有合理的解释。
虽然大多数的具有重要商业价值的金属并不显示低温脆性，一些体心立方金属却能显示，最重要的是形成一切形式的铁。
它有必须指出，在白锡的结构下，对此进行研究，它也是体心结构，属于正方晶系。
纯锡的另一个问题是，它可以从一般的体心结构到四方钻石立方形式的转变（灰色金属（鲜艳锡）锡），其中有非常不同的特性。
由于这同素异形体的转型是伴随着密度的改变，从7.3至5.75公克╱立方公分从而扩大导致金属解体，就如我们知道的“锡害虫”[2]。
转变的平衡温度为13°C，但其转变的最大速度是在-40°C但是非常难以启动这一转变，甚至启动后的速度是非常小的。
它话费1.5多年在-20°C，为了实现40％的转换到灰锡的锡0.5％的铜锭表面[3]。
这转换被杂质显著影响着; 铋和锑抑制它的成功，和锗，铝，锰，镁，钴可以加快。
虽然在我们的测试样品冷却，比较短，约10分钟，我们检查纯锡样品的微观结构和比较之一，这表明一种脆性断裂模式（在-195°C），参见图6，A和B。
光学检测水平无明显差异（几微米的分辨率）。
其实锡的99.99％，显示了非常简单的微观结构，由于缺乏第二相粒子。
因此，我们没有理由认为任何一个环节之间的同素异形体的转型和韧脆性断裂转变观察这项工作。
向锡中加入铅能明显的改变断裂时的表现。
断裂强度变小了，而且随着温度的降低逐渐降低。
在研究的Sn-37%Pb合金中，并没有发现断裂模式的明显改变。
Sn-5%Ag 和the Sn-Ag-Cu 合金显示比纯锡大两倍的断裂强度，这是与第二相粒子有关的。
在较高的温度下：–78° to–45°C.，它们表现出明显的从韧性到脆性的转变，最高的转变温度是Sn-5%Ag 的转变，温度为-45摄氏度，它只在高于-30摄氏度的温度中才表现出韧性。
这可以减少其可能的应用范围，特别是航空航天和汽车行业。
可以预期如果结合振动这种在上面提到的应用中影响将会更大。
看上去好像如果增加银的含量可以是转变温度更高，在Sn中，银是不可溶的，它往往沉淀为大型和/或小SnAg3颗粒，见图6，其体积随着银的含量的增加而增加。
很有可能这些粒子就是缺陷运动的障碍，从而可以作为源裂痕核。
为了能够承受在缺点排列的头部的高应力，这些障碍滑移必须非常强，但是这些主要与晶界和变形孪晶有关，这些都是普遍承认的。
其他可以影响失效机制的因素是晶粒大小和应力状态。
晶粒大小的影响的是有所争议的。
由于缺陷的排列，晶界的一边可以充当裂缝源，另一个方面可以阻碍裂缝的移动。
例如：它们可以阻碍脆性断裂的移动。
材料中的现有的应力状态对于失效模式也是很重要的。
高的拉伸应力可以促进的脆性断裂的裂缝源形成和裂缝的传播，而剪切应力则可以阻止。
对于在无铅焊料的脆性断裂范围内被使用的无铅焊料，可以期待明显的失效模式的变化。
在散装焊料中，一种极坏的脆性断裂将会产生，而不是由于热循环产生典型的“焊接疲劳”失效。
由于裂缝或者分金属间化合物相，这种失效模式在接口处与脆性断裂模式将会有明显的不同。
在韧性区域，这可以在转变温度附近的温度发生，会引起混合的失效模式，这会很难检测到。
因此，一般认为安全的应用温度是与转变温度有10摄氏度的间隔的温度。
这个在表一中提出。
在散装样品中，测量的韧性到脆性的断裂转变温度可能与在真实的焊点出不同。
这将是通过一个特殊的“微型摆锤试验检查机“检测的，这将用于此目的。
它也可用于研究在故障模式转变温度范围，即观察焊接脆性断裂和混合失效模式。
结论与没有转变的共析Sn-Pb相比，在散装Sn, Sn-Cu, Sn-Ag 和Sn-Ag-Cu无铅焊料中，发现了从韧性到脆性断裂的转变。
Sn-0.5%Cu 和Sn-0.5%Cu(Ni)的转变温度约为-125摄氏度，这似乎是从高纯锡继承的性质。
含银焊料的显示出较高的转变温度：–78° to–45°C.增加银的含量可以是转变温度升高，这很有可能是与高体积比的SnAg3粒子有关。
它们可以作为位错运动的障碍，造成错位桩和裂纹形核。
最高的转变温度是Sn-5%Ag的转变，温度为-45摄氏度，它只在高于-30摄氏度的温度中才表现出韧性。
这将会极大地影响它的应用范围。
在真实的焊点处，在脆性转变温度附近和之下，失效模式可以极大地改变，例如，在焊料中，韧性“焊接疲劳“失效模式改变到一种极坏的脆性断裂。