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　　某设计开发的S136塑料模具,在服务300多模次后即发生早期开裂,需重新加工更换,造成停产损失。

　　分析结果

　　模仁的化学成份、硬度及金相组织均正常;

　　裂纹源发生于冷却水道;

　　裂纹中含有氯/钙/镁/铜等异常元素;

　　合模具有冲击力,急冷急热易产生热应力。

　　一、失效机理

　　应力腐蚀开裂

　　根本原因

　　水道中自来水含有有害杂质元素,如Cl

　　图2 分析方案流程图

　　沿着冷却水道内壁目视下可以观察到C位置有明显的宏观裂纹;

　　D/E/F处有许多裂纹;

　　水道内壁表面能观察到明显腐蚀,参考A/B位置;

　　裂纹起源于水道内壁 ,呈树枝状,中间一条主裂丝毫,周围很多细小分支裂纹,呈应力腐蚀特征;

　　在裂纹处均侦测到异常的腐蚀性元素cl、O;

　　冷却水道内表面亦侦测到Mg/Ca/Cu元素, 来源于冷却水中杂质;

　　二、分析与讨论

　　受应力的零件在特定环境下产生滞后开裂或断裂的现象称为应力腐蚀断裂.其环境包括：潮湿的空气、雨水、海水、氨水、氯化物水溶液、酸、有机溶液等。

　　一般说来 ,马氏体不锈钢耐蚀较好,但在一些特定的环境下如海水、高温高压水、高温碱水等介质中可以对马氏体钢产生腐蚀作用。

　　应力腐蚀断裂的三个条件:应力、腐蚀介质和金属材料。

　　本案例中,应力可能来源于合模冲击力、水的急冷急热的热应力,腐蚀介质为水道中的冷却自来水。

　　三、结论

　　模仁开裂的主要原因是应力腐蚀,裂纹起源于冷却水道。

　　水道中的水为腐蚀介质,开模闭模产生的冲击力及水的急冷急热的热应力为应力腐蚀的力学条件。

　　模仁的化学成份、硬度及金相组织均正常。

　　四.建议

　　1.尽量采用纯水冷却,降低氯离子含量;

　　2.适当添加缓蚀剂 ;

　　3.适当增加水道壁厚,提高模仁强度。