一.测试背景

客户铜端子PIN针在使用1~2年后发生异常断裂。客户送检异常断裂PIN针和留样正常PIN针进行比对分析测试，以期找出异常断裂原因。

 PIN针材质为铅黄铜，原材经冷加工后退火处理。具体图片如图1所示。

二.测试方案

三.测试结果

3.1 宏观形貌观察：

PIN 针断面存在轻微变形，边缘位置颜色发暗，附着较多脏污，芯部较为干净，断裂疑似起源于PIN针表面，在芯部最终断裂。具体宏观形貌见图2。           

3.2 微观形貌观察： 

PIN 针断面边缘附近附着较多脏污，且断面可观察到明显撕裂韧窝，整体呈韧性断裂，具体形貌见图3。

3.3 截面化学成分分析：

断裂PIN针和正常PIN针基体主成分均为Cu、Zn及少量Pb元素，基体均匀分布的块状物主要成份为Pb相，整体化学成分无较大差异。具体成分测试位置见图4，成分测试结果见表1、2。

3.4 抛光态形貌观察：

断裂PIN针和正常PIN针均可观察到均匀分布的小块状Pb相，但断裂PIN针Pb相较正常PIN针Pb相稍小。具体形貌见图5。

3.5 腐蚀态形貌观察

断裂PIN针样品基体中白色为孪晶α相，黑色小块状Pb相，整体金相存在较多变形位错，边缘区域位错密度更高；正常PIN针样品基体中白色为α相，黄色为β相，黑色小块状为Pb相，整体金相组织分布均匀。具体形貌见图6。

3.6 硬度测试

从硬度测量结果可以看出，断裂PIN针硬度远大于正常PIN针。具体硬度测试结果见表3。

四.分析讨论

1.宏观形貌：PIN针断面存在轻微变形，边缘位置颜色发暗，附着较多脏污，芯部较为干净，推断断裂起源于PIN针表面，在芯部最终断裂；

 2.微观形貌：PIN针断面边缘位置附着较多脏污，整个断面可观察到明显撕裂韧窝，整体呈韧性断裂；

 3.断裂和正常PIN针基体主成分均为Cu、Zn及少量Pb元素，基体均匀分布Pb相的块状物，整体化学成分无较大差异；

 4.断裂PIN针样品基体中白色为孪晶α相，黑色小块状Pb相，整体金相存在较多变形位错，边缘区域位错密度更高；正常PIN针样品基体中白色为α相，黄色为β相，黑色小块状为Pb相，整体金相组织分布均匀；

 5.断裂PIN针硬度远大于正常PIN针。

五.结论

断裂PIN针金相组织晶内存在大量变形位错(滑移带)且硬度较高，推测端子PIN针经冷加工后未进行退火处理或退火不彻底，导致基体中存在较大的残余应力，在使用过程中受力易产生裂纹，进而发生断裂。

六.改善建议

改善PIN针冷加工后热处理工艺，降低PIN针内部残余应力。