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一.測(cè)試背景

客戶(hù)銅端子PIN針在使用1~2年后發(fā)生異常斷裂。客戶(hù)送檢異常斷裂PIN針和留樣正常PIN針進(jìn)行比對(duì)分析測(cè)試，以期找出異常斷裂原因。

 PIN針材質(zhì)為鉛黃銅，原材經(jīng)冷加工后退火處理。具體圖片如圖1所示。

二.測(cè)試方案

三.測(cè)試結(jié)果

3.1 宏觀形貌觀察：

PIN 針斷面存在輕微變形，邊緣位置顏色發(fā)暗，附著較多臟污，芯部較為干凈，斷裂疑似起源于PIN針表面，在芯部最終斷裂。具體宏觀形貌見(jiàn)圖2。           

3.2 微觀形貌觀察： 

PIN 針斷面邊緣附近附著較多臟污，且斷面可觀察到明顯撕裂韌窩，整體呈韌性斷裂，具體形貌見(jiàn)圖3。

3.3 截面化學(xué)成分分析：

斷裂PIN針和正常PIN針基體主成分均為Cu、Zn及少量Pb元素，基體均勻分布的塊狀物主要成份為Pb相，整體化學(xué)成分無(wú)較大差異。具體成分測(cè)試位置見(jiàn)圖4，成分測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1、2。

3.4 拋光態(tài)形貌觀察：

斷裂PIN針和正常PIN針均可觀察到均勻分布的小塊狀Pb相，但斷裂PIN針Pb相較正常PIN針Pb相稍小。具體形貌見(jiàn)圖5。

3.5 腐蝕態(tài)形貌觀察

斷裂PIN針樣品基體中白色為孿晶α相，黑色小塊狀Pb相，整體金相存在較多變形位錯(cuò)，邊緣區(qū)域位錯(cuò)密度更高；正常PIN針樣品基體中白色為α相，黃色為β相，黑色小塊狀為Pb相，整體金相組織分布均勻。具體形貌見(jiàn)圖6。

3.6 硬度測(cè)試

從硬度測(cè)量結(jié)果可以看出，斷裂PIN針硬度遠(yuǎn)大于正常PIN針。具體硬度測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

四.分析討論

1.宏觀形貌：PIN針斷面存在輕微變形，邊緣位置顏色發(fā)暗，附著較多臟污，芯部較為干凈，推斷斷裂起源于PIN針表面，在芯部最終斷裂；

 2.微觀形貌：PIN針斷面邊緣位置附著較多臟污，整個(gè)斷面可觀察到明顯撕裂韌窩，整體呈韌性斷裂；

 3.斷裂和正常PIN針基體主成分均為Cu、Zn及少量Pb元素，基體均勻分布Pb相的塊狀物，整體化學(xué)成分無(wú)較大差異；

 4.斷裂PIN針樣品基體中白色為孿晶α相，黑色小塊狀Pb相，整體金相存在較多變形位錯(cuò)，邊緣區(qū)域位錯(cuò)密度更高；正常PIN針樣品基體中白色為α相，黃色為β相，黑色小塊狀為Pb相，整體金相組織分布均勻；

 5.斷裂PIN針硬度遠(yuǎn)大于正常PIN針。

五.結(jié)論

斷裂PIN針金相組織晶內(nèi)存在大量變形位錯(cuò)(滑移帶)且硬度較高，推測(cè)端子PIN針經(jīng)冷加工后未進(jìn)行退火處理或退火不徹底，導(dǎo)致基體中存在較大的殘余應(yīng)力，在使用過(guò)程中受力易產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而發(fā)生斷裂。

六.改善建議

改善PIN針冷加工后熱處理工藝，降低PIN針內(nèi)部殘余應(yīng)力。