失效分析現場直擊——汽車蓄電池用H65黃銅電纜端子開裂原因分析

由上述理化檢驗結果可知，端子的化學成分、硬度及顯微組織均未有異常，這說明端子出現裂紋與上述因素無關。由斷口分析結果可知，端子斷口處的近表面及內部均含有一定量的錫元素，這說明端子在進行鍍錫工藝前已有裂紋。斷口顏色發暗，無明顯的塑性變形，斷口呈現沿晶開裂形貌且伴隨二次裂紋，這與應力腐蝕斷口的特徵較相似。由金相檢驗結果可知，端子斷口附近區域的裂紋起源於端子表面，且呈樹枝狀向內部擴展，裂紋走向符合應力腐蝕裂紋走勢。從裂紋萌生位置和裂紋走向來看，裂紋主要分布在端子衝壓折彎部位，且從折彎處向端子內部擴展，這是由於衝壓折彎部位為端子變形量較大處，衝壓成型後該處存在較大的殘餘拉應力。由鹽霧模擬試驗結果可知，經過48，96h鹽霧試驗後，在端子的衝壓折彎部位有裂紋萌生，這表明端子在殘餘應力下，遇到Cl-，OH-等腐蝕介質一段時間後會產生應力腐蝕裂紋。

應力腐蝕開裂是金屬構件在靜應力和特定腐蝕環境共同作用下所形成的脆性開裂，其成形的必要條件包括一定的拉應力和腐蝕環境。黃銅冷加工後往往存在一定的殘餘拉應力或者外加拉應力，且處於易引起鋅選擇性溶解的腐蝕介質中，黃銅處於有氨、氧、水、二氧化硫的環境中，再加上黃銅易於脫鋅，因而易於發生應力腐蝕開裂。

通過調查出現裂紋端子的工藝流程卡，發現生產過程中無退火工序，且表面鍍鋅工序採用的是委託外廠電鍍。端子的生產日期為2018年5月，電鍍時間為同年7月，端子放置時間為2個月，而此期間正是南方梅雨季節，氣溫較高且氣候潮溼。端子成型後應力未能得到釋放，在殘餘應力和H2O，O2，CO2等腐蝕介質的共同作用下發生了應力腐蝕開裂。