金属软管须正确装置，其装置长度应在拉伸长度与紧缩长度的中心方位。若装置不当，金属软管容易在不正常部位，即端部产生开裂。金属软管起减振效果的部分为近发动机端，约占整个软管长度的1/3，其他长度区域则属于补偿装置公役段。在使用过程中，因为其结构的特别性，内扣触摸面有冲突，且空隙内容易积聚淤泥。一朝一夕会产生开裂或被卡死，失掉柔性弹性的能力，不能吸收发动机传来的振动，就会导致其他部件损坏，乃至波及消声器。因此，要剖析金属软管的失效机理。
　　本研讨所剖析的金属软管为ASS 型结构，如图1所示。在使用过程中产生了开裂，其余部分方位则卡死不能弹性。故障时行进路程为3万多km(规范要求是保证10万km内不失效) ，其使用寿命远远低于预期。经商场回来的统计数据，同类型的金属软管产生较大比例开裂，其开裂的路程根本都会集在4万km 以下。本研讨对失效的金属软管进行微观剖析、断口剖析、金相剖析、能谱剖析等，找到金属软管产生开裂和卡死失效的原因，并提出改进主张。
　　一、实验过程与成果
　　1.1 微观剖析
　　金属软管的微观形貌如图2a所示，外表布满泥土，呈土黄色，内外表则有黑色的积碳。开裂方位在接近发动机一端约2 ～ 4扣处，开裂处的细节如图2b所示，在外侧外表能够看到残留的断口。将开裂处摆开后如图2c所示。将开裂部分切下后，翻开环绕的S型钢带，可见有2个方向的裂纹，一是在折弯处的呈周向的裂纹(图2d) ，另一处是呈轴向(或纵向，图2e) 的裂纹，两个方向裂纹交汇时，然后导致了排气管开裂。周向的裂纹相对来说较平直，纵向的裂纹有的平直有的则比较弯曲，开裂处截面非常的薄。
　　1.2 断口宏、微观调查
　　将金属软管的周向和纵向断口都放置在扫描电镜内调查，其周向断口的截面均非常薄，约0.02 mm，有的已被磨损，局部保存无缺区域的断口微观如图3a、图3b所示，来源为线源，断口的特征为疲惫，源区未见异常； 图3c、图3d所示为纵向断口的低倍形貌，从内侧外表来源，线源，断口微观特征如图3d 所示，为疲惫特征。纵向断口截面厚度约0.4 mm。

　　二、剖析与评论
　　金属软管的裂纹有两个方向，一是沿着S型折弯处的周向裂纹，从外表来源，为线源，沿着软管的截面厚度方向扩展；另一个是呈纵向(或轴向) 的裂纹，也是从外表来源，为线源，沿着截面厚度方向扩展；当两个方向的裂纹交汇后，然后导致了金属软管的开裂。经过对周向折弯处的断口以及纵向断口做微观剖析发现，开裂源均为线源，源区无明显材料缺陷，断口扩展区的特征均为疲惫特征。别的，其断口截面均存在不同程度的减薄，调查到的开裂截面薄处仅仅为0.02 mm(其他未磨损区域的截面厚度则约为0.6mm) ；断口截面虽变薄，但断口邻近并无变形痕迹，说明其截面的变薄并非因塑性拉伸引起。
　　而断口邻近的钢带外表存在明显的磨损痕迹，其磨损特征为粘着磨损+ 磨粒磨损。据文献报导，304不锈钢如与冲突副产生冲突，也主要以粘着磨损机制为主，且跟着外表冲突的进行，表层安排会产生马氏体改变。在载荷和冲突剪切应力的效果下，因为表层晶粒细化、以及高密度位错的归纳效果使得304不锈钢的显微硬度增大； 因此，在本案例中，金属软管断口邻近的显微硬度比基体稍高，但其显微硬度的进步并不能提高其疲惫性能，一、是软管截面自身较薄，而且跟着磨损的消耗，截面变得更薄，其疲惫性能跟着下降。别的，表层诱发马氏体的增加对SUS304奥氏体不锈钢的磨损无明显影响。因此能够这样说，虽然在冲突的过程中， 304不锈钢外表呈现了马氏体，显微硬度也升高，但这不能阻挠不锈钢薄板外表的材料损耗以及疲惫强度的下降。
　　在本研讨中，除了粘着磨损，其外表还有磨粒磨损的痕迹，这些磨粒成分主要是Si、O之类，是外界带入的尘土或泥沙颗粒混入了金属软管空隙，磨粒加剧了不锈钢带的磨损。泥沙进入除了加剧磨损之外，更形成了金属软管不能再自在弹性，即产生卡死现象。而金属软管部分区域卡死，也形成了其他区域的受力异常，更加快了此区域的开裂的产生。
　　别的，本研讨金属软管的开裂方位在接头邻近( 接近发动机一端) 的约第2 ～ 4扣处，而这个方位正处于振幅大，振动为频繁的区域内； 因此，其开裂的主要原因主要是振动和磨损形成的疲惫开裂。
　　金属软管的结构是由双层304不锈钢薄带环绕内扣而成，属于ASS结构，其钢带之间存在空隙，在振动过程中，彼此触摸的钢带冲突磨损不可避免； 且车辆属于工程车，工作环境非常恶劣，行进过程中泥浆、水、尘土等会逐步带入金属软管的空隙处，成为冲突副之间的磨粒，加剧磨损。当进入钢带空隙的泥沙等异物逐步增多，然后会导致金属软管卡死。因此，防止金属软管产生相似失效的办法是: 一、采用威斯法利DSS型软管，该软管特别的结构能够防止泥沙进入内部； 二、恰当加厚钢带的截面厚度，进步疲惫性能； 第三，不要将软管装置在车轮邻近。
　　三、结论与主张
　　金属软管为疲惫开裂，其开裂的主要原因是在振动情况下，钢带外表产生粘着磨损加磨粒磨损，磨损导致截面变薄后疲惫强度下降，然后产生疲惫开裂； 外界泥沙等异物进入金属软管空隙导致其产生卡死现象，这也是导致其开裂的非必须原因。
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