中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

汽車蓄電池電纜端子由黃銅沖壓成型，通過螺栓擰緊并固定在蓄電池電極上，主要起到緊固的作用。某汽車蓄電池電纜端子現(xiàn)場裝配后出現(xiàn)多起開裂故障，該蓄電池電纜端子的材料為H65黃銅，硬度狀態(tài)等級為Y2，成型工藝為：多道沖壓→整形→去毛刺→電鍍→裝配。抽取同批次庫存端子進(jìn)行檢驗，發(fā)現(xiàn)部分端子也存在裂紋。

 

為了查明該汽車蓄電池的H65黃銅電纜端子出現(xiàn)開裂的原因，筆者對其進(jìn)行了檢驗和分析。

 

理化檢驗

 

宏觀觀查

圖1 蓄電池電纜端子的宏觀形貌

 

宏觀觀查發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)開裂的端子形狀類似“卡箍”，裂紋出現(xiàn)在折彎區(qū)域，部分裂紋較長，長度達(dá)到2~3mm；部分裂紋較細(xì)小，長度不到0.5mm，如圖1所示。

 

化學(xué)成分分析

 

對端子開裂部位取樣，采用Bruker Q4/UV型直讀光譜儀進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果如表1所示。

 

表1 蓄電池電纜端子的化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

 

可見端子的化學(xué)成分符合GB/T 5231—2012«加工銅及銅合金牌號和化學(xué)成分»對H65黃銅成分的要求。

 

斷口分析

 

圖2 端子斷口的宏觀形貌

 

將端子沿著裂紋人工打開，使用VHX-200E型體視顯微鏡觀察斷口形貌，如圖2所示。

 

可見斷口顏色發(fā)暗，斷面平齊且附近無明顯的塑性變形，斷口表面有腐蝕產(chǎn)物覆蓋。采用EVO MA25型掃描電鏡(SEM)觀察斷口形貌。

 

圖3 端子斷口不同部位的SEM形貌

 

由圖3可見，斷口呈沿晶開裂特征并伴隨二次裂紋，斷口附近表面區(qū)域有腐蝕產(chǎn)物堆積，斷口內(nèi)部晶面有顆粒狀物質(zhì)覆蓋。

 

使用掃描電鏡附帶的能譜儀(EDS)分別對斷口附近表面腐蝕產(chǎn)物和內(nèi)部晶面顆粒狀物質(zhì)進(jìn)行微區(qū)成分分析。

 

表2 端子斷口不同物質(zhì)的能譜分析結(jié)果質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

 

由表2可見，斷口附近表面腐蝕產(chǎn)物中含有較多的錫元素，內(nèi)部晶面也含有錫元素，這說明在進(jìn)行鍍錫工藝前，端子已產(chǎn)生裂紋。由錫元素含量可推測裂紋為由表及里擴(kuò)展。在裂紋附近，除了錫元素以及基體材料中的銅、鋅元素外，還含有較多的氧元素，未檢測到其他腐蝕性元素如氯、硫等，這說明端子斷面的腐蝕產(chǎn)物主要為氧化物。

 

金相檢驗

 

在端子的開裂部位取樣，試樣經(jīng)鑲嵌、打磨、拋光，使用三氯化鐵鹽酸水溶液(FeCl3，HCl，H2O的體積比為1∶3∶12)浸蝕后，采用Axio Imager.A2m型光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織。

 

圖4 端子開裂部位不同位置的顯微組織

 

由圖4可見，端子開裂部位組織中裂紋沿著晶界呈樹枝狀擴(kuò)展，裂紋形態(tài)與應(yīng)力腐蝕裂紋的相似。由圖4a)可見，端子開裂部位的邊緣組織中存在變形的α相和β相，組織內(nèi)部分布著大量的黑色滑移線，因此判斷邊緣區(qū)域由于組織變形存在較高的殘余應(yīng)力。由圖4b)和圖4c)可見，端子開裂區(qū)域與未開裂區(qū)域的心部顯微組織無明顯差異，均為等軸α＋β相，且無明顯的冶金缺陷。

 

硬度測試

 

在端子基體取樣，采用ZHVU-AH型維氏硬度計進(jìn)行硬度測試，得到端子硬度測試結(jié)果為85，86，86HV，符合JIS H3100—2006«銅及銅合金薄板、板材和帶材»對H65黃銅的硬度要求(85~145HV)。

 

鹽霧模擬試驗

 

為查明端子沖壓成型后殘余應(yīng)力對其性能的影響，同時為了加快試驗速率，取同批次庫存正常端子共計5個，在ZYQ-16型中性鹽霧箱(注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的NaCl溶液)中進(jìn)行不同時長(24，48，96h)的鹽霧模擬試驗。試驗后在端子沖壓折彎部位取樣，試樣經(jīng)鑲嵌、打磨、拋光，使用三氯化鐵鹽酸水溶液(FeCl3，HCl和H2O的體積比為1∶3∶12)浸蝕后，采用Axio Imager.A2m型光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織。

 

圖5 經(jīng)過48h鹽霧模擬試驗后正常端子的顯微組織

 

試驗結(jié)果表明，經(jīng)過24h鹽霧模擬試驗后，端子的沖壓折彎部位均未發(fā)現(xiàn)明顯裂紋；經(jīng)過48h鹽霧模擬試驗后，部分端子的沖壓折彎部位存在應(yīng)力腐蝕裂紋，裂紋長度約為0.55mm，且表面存在脫鋅現(xiàn)象，如圖5所示；經(jīng)過96h鹽霧模擬試驗后，部分端子肉眼可觀察到宏觀裂紋。這說明在現(xiàn)有沖壓工藝條件下，端子對應(yīng)力腐蝕開裂的敏感性較高，在遇到腐蝕介質(zhì)時，時間越長發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的概率越大。

 

分析與討論

 

由上述理化檢驗結(jié)果可知，端子的化學(xué)成分、硬度及顯微組織均未有異常，這說明端子出現(xiàn)裂紋與上述因素?zé)o關(guān)。由斷口分析結(jié)果可知，端子斷口處的近表面及內(nèi)部均含有一定量的錫元素，這說明端子在進(jìn)行鍍錫工藝前已有裂紋。斷口顏色發(fā)暗，無明顯的塑性變形，斷口呈現(xiàn)沿晶開裂形貌且伴隨二次裂紋，這與應(yīng)力腐蝕斷口的特征較相似。由金相檢驗結(jié)果可知，端子斷口附近區(qū)域的裂紋起源于端子表面，且呈樹枝狀向內(nèi)部擴(kuò)展，裂紋走向符合應(yīng)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沖壓折彎部位，且從折彎處向端子內(nèi)部擴(kuò)展，這是由于沖壓折彎部位為端子變形量較大處，沖壓成型后該處存在較大的殘余拉應(yīng)力。由鹽霧模擬試驗結(jié)果可知，經(jīng)過48，96h鹽霧試驗后，在端子的沖壓折彎部位有裂紋萌生，這表明端子在殘余應(yīng)力下，遇到Cl-，OH-等腐蝕介質(zhì)一段時間后會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。

 

應(yīng)力腐蝕開裂是金屬構(gòu)件在靜應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)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(yīng)力和腐蝕環(huán)境。黃銅冷加工后往往存在一定的殘余拉應(yīng)力或者外加拉應(yīng)力，且處于易引起鋅選擇性溶解的腐蝕介質(zhì)中，黃銅處于有氨、氧、水、二氧化硫的環(huán)境中，再加上黃銅易于脫鋅，因而易于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。

 

通過調(diào)查出現(xiàn)裂紋端子的工藝流程卡，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中無退火工序，且表面鍍鋅工序采用的是委托外廠電鍍。端子的生產(chǎn)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(jié)，氣溫較高且氣候潮濕。端子成型后應(yīng)力未能得到釋放，在殘余應(yīng)力和H2O，O2，CO2等腐蝕介質(zhì)的共同作用下發(fā)生了應(yīng)力腐蝕開裂。

 

結(jié)論及建議

 

汽車蓄電池電纜端子沖壓成型后殘余應(yīng)力未得到有效釋放，且端子在存儲期間接觸到H2O，O2，CO2等腐蝕介質(zhì)，導(dǎo)致其發(fā)生了應(yīng)力腐蝕開裂。建議對于冷加工件增加退火工藝，同時避免沖壓件在存儲期間接觸到腐蝕介質(zhì)，以降低發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的概率。

 

作者：薛喜才，工程師，上海汽車集團(tuán)股份有限公司