环境应力开裂
文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
（G B1842——1999）应力开裂是指材料受到低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力（包括内应力、外应力以及两种应力的组合）的长期作用下发生开裂而破坏的现象。但这种应力开裂，可能需要很长时间才会发生，当材料暴露于化学介质中，发生应力开裂而破坏的时间就会大大地缩短，因此环境应力开裂就是指材料暴露于化学介质中，受到低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力（包括内、外应力以及两种应力的组合）的较长期作用下，发生开裂而破坏的现象。
一、培训准备
1.理论准备
的定义。
掌握应力开裂、应力开裂破损、环境应力开裂时间F
50
了解环境应力开裂试验设备的结构。
2.仪器准备
环境应力开裂试验仪器、测定所需试剂及相应设备。
二、操作步骤
1.试剂
壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10，也称OP-10、Oπ-10）或其10%（V/V）水溶液。壬基酚聚氧乙烯醚应贮存在密闭的金属或玻璃容器中以避免其吸湿，TX-10试剂放置时间较长时可进行红外分析，若观察到羰基峰存在，则认为试剂已降解。
配制试剂水溶液时，应将混合液加热到60℃左右，连续搅拌1h。配制好的试剂水溶液应在一个星期内使用，并只使用一次，不得重复使用。
如有特殊需要也可以采用其他表面活性剂、皂类及任何不使试样发生显着溶胀的有机试剂作为试剂。
2.试样制备
按GB/T9352规定采用单功位压机和溢料式模具按照表2-6-1条件制备压塑试片，试片厚度如下：密度小于等于925kg/m 3的聚乙烯试片厚度为～，密度大于925kg/m 3的为～。
表2-6-1试片模塑条件
3.试样状态调节
除非特别指出，试样应GB/T2918规定，在温度23℃±2℃、相对湿度50%±10%条件下状态调节至少40h ，但最多不超过96h 。试样刻痕、弯曲后应立即开始试验。
4.试验步骤 1）试验条件
试验条件见表2-6-2，密度小于等于925kg
3/m 3的聚乙烯选择条件A ，密度大于925g 3/m 3的选择条件B 。对于部分密度大于940kg/m 3的聚乙烯材料可选择条件C 。
2）刻痕
对试样进行刻痕，刻痕深度符合表2-6-2要求。
3）将10个刻痕面向上的试样放入试样弯曲装置上，在台钳、平板压床或其他适当的工具上合拢弯曲装置，整个操作过程在30s 内完成。用试样转移工具把弯曲好的试样转移到试样保持架中，并使试样两端紧贴试样保持架底部。
4）试样保持架需在10min内放入已盛有预热到规定温度试剂的试管中，试剂液面应高于保持架约10mm。用包有铝箔的塞子塞紧试管，迅速放入已达到温度要求的恒温浴槽中，并开始计时。在操作过程中刻痕不应与试管接触。
5）按下列观察时间检查试样并记录试样破损数目及相应的破损时间。
，，，，，2h，3h，4h，5h，6h，7h，8h，12h，16h，20h，24h，32h，40h，48h。48h后每24h观察一次。
6）采用对数—概率坐标作图法确定试样环境应力开裂时间F50，
5.试样数目
检验时，试样数目至少为10个。
6.试验报告
试验报告应包括如下内容：材料的完整标识；试剂名称及浓度；试样数目；试
；试验日期及检验人验条件；试样破损时间及破损几率；试样环境应力开裂时间F
50
员。
三、给您提个醒
1.刻痕的刀片必须光滑、无卷刃，每把刀片刻痕次数不应超过100次。刻痕深度必须满足标准要求，对试样刻痕、弯曲、置于试样保持架及放入玻璃管的过程必须在5min内完成。刻痕时，如室温较低，可先将试片提高温度在刻痕。
2.试验温度过高过低都会对结果带来影响，所以恒温浴面必须高于浸泡介质的液面，避免温度波动的影响。
四、请您想一想
如何采用对数—概率坐标作图法确定试样环境应力开裂时间F50？
影响耐环境应力开裂试验测定结果的因素及解决方案
一、培训准备
1.理论准备
掌握耐环境应力开裂试验的测定原理及操作步骤，掌握测定过程中出现异常现象的处理方法。
2.仪器准备
耐环境应力开裂试验装置。
3.试样准备
用于测定的试样。
二、操作步骤
1.检查耐环境应力开裂试验装置，满足试验要求的情况下开始进行样品测试。
2.测定试样，测定结果出现异常，查找原因。
3.参照表3-6-7，总结出现测定结果异常的原因。
4.根据所查找的出现测定结果异常的可能原因，制定完善的解决方案。
5.实施解决方案，确认方案实施效果。如问题解决则进行下一步操作，若问题仍然存在，则继续查找原因和制定、实施解决方案，直至出现测定结果异常现象消除。
6.重新进行样品测定。
表3-6-7影响耐环境应力开裂试验测定结果的因素
三、给您提个醒
本节中未列出仪器故障、原因分析及解决方案，如在实际测试中遇到该类问题，可查找该仪器的使用说明书进行原因分析和故障处理。
简述耐环境应力开裂的介质配制。[T/]
[D]答：当使用TX-10时，要在60℃搅拌1h，配制后须在一星期内使用，不能放置过久。实践证明，浓度大小对结果有影响，每次试验必须使用新配制的介质溶液。[D/]
[T]B-H-A-016243
简述刻痕对耐环境应力开裂的影响。[T/]
[D]答：刻痕的刀片必须光滑、无卷刃，每把刀片刻痕次数不应超过100次。刻痕深度必须满足标准要求，对试样刻痕、弯曲、置于试样保持架及放入玻璃管的过程必须在5min内完成。刻痕时，如室温较低，可先将试片提高温度再刻痕。[D/]
1．应力腐蚀的机理：阳极溶解和氢致开裂机理 阳极溶解机理应力腐蚀断裂必须首先发生选择性腐蚀，而金属的腐蚀又受图4所示的阳极极化曲线的影响。以不锈钢为例，增加介质中Cl-含量，降低介质中O2含量及pH值，都会使图4a中阳极极化曲线从左向右移动，这四根曲线分别对应于蚀坑或裂纹区(图4b)的不同位置。应力的主要作用在于使金属发生滑移或使裂纹扩展，这两种力学效应都可破坏钝化膜，从而使阳极过程得以恢复，促进局部腐蚀。钝化膜破坏以后，可以再钝化。若再钝化速度低于钝化膜破坏速度，则应力与腐蚀协同作用，便发生应力腐蚀断裂。 氢致开裂机理或称氢脆机理，是应力腐蚀断裂的第二种机理。这种机理承认SCC必须首先有腐蚀，但是，纯粹的电化学溶解，在很多情况下,既不易说明SCC速度，也难于解释SCC的脆性断口形貌。氢脆机理认为,蚀坑或裂纹内形成闭塞电池，局部平衡使裂纹根部或蚀坑底部具备低的pH值，这是满足阴极反应放氢的必要条件。这种氢进入金属所引起的氢脆,是SCC的主要原因。这种机理取决于氢能否进入金属以及金属是否有高度的氢脆敏感性。高强度钢在水溶液中的SCC以及钛合金在海水中的SCC是氢脆引起的。
2．应力腐蚀开裂的断口形貌：穿晶断口开裂图
3．氢鼓泡产生机理，文字图 通过实验和理论分析研究了氢鼓泡形核、长大和开裂的过程. 在充氢试样中发现直径小于100 nm未开裂的孔洞, 它们是正在长大的氢鼓泡, 也发现已开裂的鼓泡以及裂纹多次扩展导致破裂的鼓泡.分析表明, 氢和空位复合能降低空位形成能, 从而使空位浓度大幅度升高, 这些带氢的过饱和空位很容易聚集成空位团.H在空位团形成的空腔中复合成H2就使空位团稳定, 成为氢鼓泡核.随着H 和过饱和空位的不断进入, 鼓泡核不断长大, 内部氢压也不断升高.当氢压产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断开, 裂纹从鼓泡壁上形核. 图5 氢鼓泡形核、长大示意图 (a) 空位V和原子氢H聚集成为空位-原子氢集团; (b) 原子氢在空位 团中复合成分子氢H2, 使其稳定, 鼓泡核形成; (c) 空位和氢不断进 入鼓泡核使其长大; (d) 当鼓泡核内氢压产生的应力等于原子键合力时, 在鼓泡壁形成裂纹 首先, 氢(H)进入金属和空位(V)复合, 使空位形成能大大降低, 从而大幅度升高空位浓度, 这些过饱和空位容易聚集成空位团. 当4个或以上的空位或空位-氢复合体(V-H)聚集成空位四面体或空位团时, 内部形成空腔, 如图5(a). 空位所带的氢在空腔中就会复合成H2, 形成氢压. 由于室温时H2不能分解成H, 故含H2的空位团在室温是稳定的, 它就是鼓泡核, 如图5(b). 随着H和空位不断进入鼓泡核, 就导致鼓泡在充氢过程中不断长大, 同时氢压不断升高, 如图5(c). 当鼓泡中的氢压在内壁上产生的应力等于被氢降低了的原子键合力时, 原子键断裂, 裂纹沿鼓泡壁形核, 如图5(d). 随着氢的不断进入, 裂纹扩展, 直至鼓泡破裂4．氢进入金属材料的途径P129 5．氢致脆断类型：可逆和不可逆，第一类和第二类
金属疲劳、应力腐蚀试验及宏观断口分析 在足够大的交变应力作用下，由于金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展，构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象，称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口（见图1-1）明显地分为三个区域：裂纹源区、较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后，交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合，相互挤压反复研磨，光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化，在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区，则是最后突然断裂形成的。统计数据表明，机械零件的失效，约有70%左右是疲劳引起的，而且造成的事故大多数是灾难性的。因此，通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。 图1-1 疲劳宏观断口 一﹑实验目的 1.了解测定材料疲劳极限的方法。 2.掌握金属材料拉拉疲劳测试的方法。 3.观察疲劳失效现象和断口特征。 4.掌握慢应变速率拉伸试验的方法。 二、实验设备 1.PLD-50KN-250NM 拉扭疲劳试验机。 2.游标卡尺。 3.试验材料S135钻杆钢。 4.PLT-10慢应变速率拉伸试验。 三﹑实验原理及方法 在交变应力的应力循环中，最小应力和最大应力的比值为应力比： max min σσ= r （1-1） 称为循环特征或应力比。在既定的r 下，若试样的最大应力为max 1σ，经历N 1次循环后，发生疲劳失效， 则N 1称为最大应力r 为时的max 1σ疲劳寿命（简称寿命） 。实验表明，在同一循环特征下，最大应力越大，则寿命越短；随着最大应力的降低，寿命迅速增加。表示最大应力max σ与寿命N 的关系曲线称为应力-寿命曲线或S-N 曲线。碳钢的S-N 曲线如图1-2所示。由图可见，当应力降到某一极限值r σ时，S-N 曲线趋 近于水平线。即应力不超过r σ时，寿命N 可无限增大。称为疲劳极限或持久极限。下标r 表示循环特征。 实验表明，黑色金属试样如经历107次循环仍未失效，则再增加循环次数一般也不会失效。故可把107 次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限r σ。而把N 0=107称为循环基数。有色金属的S-N 曲线在N>5×108时往往仍未趋于水平，通常规定一个循环基数N 0，例如取N 0=108，把它对应的最大应力作为“条件”持久极限。
PC开裂原因分析与验证 一、不良描述： 不良产品：1200LED龙A日光灯管（T8 S3014冷白） 不良时间：2013.08.12 上午8：00 不良地点：六楼老化车间 不良现象：老化72H透光罩输入端15CM内（特点：端盖为6孔透气；此端安装有电源）有不同程度内部开裂 现象（非边缘开裂，非龟裂，非松纹裂，非单向 开裂，开裂处内外表面手摸无触感） 不良率：全检总数：500PCS，不良数：33PCS，不良率： 6.6%
二、不良原因分析： PC灯罩开裂的主要原因是PC分子链结构受到破坏，分子链断开，导致产品开裂或者说表面有裂纹。 影响分子链结构的因素有以下三种： 1、反复使用。（反复使用是最常见的问题。很多老板为了节约成本，使用回收料、水口料、废料，以次充好、坑蒙客户、扰乱市场）反复使用时，产品在不断的高温作用下，产品的分子就会发生裂变。分子链就会发生断裂、裂解。由高分子物质变成低分子物质，材料变脆。 该实验数据由深圳某塑胶科技有限公司提供，主要说明杂料对产品内应力开裂时间的影响。 2、应力过大，分为两种：应力过大是设计和使用问题。首先，产品本身形状以及模具本身设计的尺寸及脱模所产生的应力。（1.材料的结构决定材料的性能，材料的性能反映材料的结构。内应力开裂原理：在成型聚碳酸酯PC时，分子链被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子链上具有苯环，所以取向比较困难，而在成型后，被取向的链有恢复自然状态的趋势，但是由于整个分子链已经被冻结和大分子链之间的相互作用，从而造成制品存在残留应力，而残余应力的存在，就造成产品可能出现应力开裂，注意，这里说的是可能，为什么是可能呢？这是因为聚碳酸酯内部还存在很多力，而其中比较重要的是：抗开裂力，这个力的大小取决分子链的长短，链间的缠结数目，分子之间的作用力。当抗开裂能力和内应力平衡时，产品不会出现开裂现象，而当抗开裂能力小于内应力时，就会出现。简单来说就是：分子链上苯环——成型取向——制品成型后出现内应力——当内应力和抗开裂能力平衡——好制品——当内应力大于抗开裂能力——产品开裂。可以通过改性，加入抗应力开裂剂，其作用是：在成型PC或PC／ABS合金时，快速恢复被迫取向分子链回复自然状态，消除残留应力，防止应力开裂现象的发生。 2.模具温度。内应力是因为成型时候分子链被冻结引起的，模具的温度对冻结和分子链的解取向有很大影响，很明显，模具温度越高，分子链肯定容易运动，所以，提高模具温度，不仅对充模有利，并且可以调整制品冷却速度，使其变得更均匀，从而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。模具温度假如能控制，在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳温度了。2.成型条件。在成型时：成型温度、成型压力、成型速度、保压时间、保压压力五点很重要。聚碳酸酯的加
环境应力筛选规范 （Environmental Stress Screen） 拟制：___________________日期：__________ 审核：___________________日期：__________ _______________________________________________ 规范化审查：_________________日期：__________ 批准：___________________日期：__________
更改信息登记表 规范名称: 环境应力筛选规范（Environmental Stress Screen）规范编码:
目录 1.目的 2.适用范围 3.引用/参考标准或资料 4.定义 5.规范内容 5.1 环境应力筛选程序 5.2 快速温度循环筛选基本参数 5.3 温度循环特性分析 5.3.1 诱发故障和筛选机理 5.3.2 温度上、下限极值选定准则 5.3.3 上、下限温度的持续时间确定准则 5.5.4 温度变化速率确定准则 5.3.5 温度循环次数（或筛选时间）选择准则5.3.6 设备状态（通断电和性能测试）确定准则5.3.7 温度循环筛选度计算 5.3.8 温度箱内产品的安装
1.目的 本文规定了快速温度循环环境应力筛选的基本程序和方法，以规范环境应力筛选工作。 2.适用范围 本规范适用于二次电源模块以及其他产品的单板环境应力筛选。 对中试验证批产品、生产返修产品和某些可靠性要求较高的产品需要采用以下方法进行筛选。 对其他产品是否按照以下方法筛选参考有关文件规定。 3.引用/参考标准或资料 《可靠性试验技术》，国防工业出版社 《可靠性试验》，航空航天出版社 MIL-HDBK-338B，《Electronic Reliability Design Handbook》，1998.10 GJB/Z 34-93 《电子产品定量环境应力筛选指南》，1993 4.定义 4.1 环境应力筛选（Environmental Stress Screen） 通过向电子产品施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，并通过检验发现和排除的过程，是一种工艺手段。 典型的筛选应力为随机振动、温度循环和电应力，根据我司的实际情况选择快速温度循环＋高温工作老炼筛选方法。 4.2 筛选度（Screen Strength） 产品中存在对某一特定筛选敏感的潜在缺陷时，该筛选将该缺陷以故障形式析出的概率。
PC/ABS或PC内应力开裂测试方法 PC/ABS或PC内应力开裂测试方法 概述：PC, PC加纤，PC/ABS应用的领域非常广泛，比如 LED大小框架，手机外科，电脑外壳，国网电表外壳，产品有可能有打螺丝或涂抹胶水，这样都可能诱发PC及PC合金材料内应力开裂，致使次品率很高。为此我们对 PC应力开裂问题从下面几点进行一个简单的阐述。（铨盛化工原创，转载请注明出处）一. PC内应力开裂测试：在室温下用冰醋酸或四氯化碳溶剂浸泡未经退火处理的带螺丝部件的注塑制品，从放入溶剂中到出现裂纹的时间，记为应力开裂时间。 内应力开裂测试方法举例： 醋酸浸泡法： 将做好带有螺丝槽或柱的PC制品完全浸泡于25OC的冰醋酸中3 0 S, 取出后晾干后检查表面， 仔细检查外观，如有细小致密的裂纹，说明此处有内应力存在，裂纹越多，内应力越大。 因为各种产品要求规格不一，具体浸泡时间长短、要求冰醋酸浓度大小、有细小裂纹可不可接受（该类产品算不算合格），还是要看客户对具体某产品要求而定。这里不作一概而论的应力开裂具体标准阐述。 二?内应力开裂原因分析： 前一篇我们简单介绍了内应力开裂测试的一些方法，现在我们分析一下应力开裂的各种原因，首先进行一下基本知识铺垫： 1）PC基本结构介绍： 聚碳酸酯PC是分子主链中含有［O-R-O-C=O］链节的热塑性树脂，按分子结构中酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪芳香族型，其中最具有价值是芳香族型聚碳酸酯PC,且以双酚A型聚碳酸酯PC为最重要。 2）结构决定性质，性质决定外在现象 A. PC微观结构导致PC内应力开裂 PC材料容易内应力开裂是它本身分子结构决定，那就是聚碳酸酯分子结构中有苯环，所以取向比较困难，在成型后，被取向的链节有恢复自然状态的趋势，但是由于分子链节已被冻结和分子链之间作用力，从而可能造成制品存在应力，这就是大家常说的应力开裂现象，尤其是回收的PC，由于回收PC 的相对分子质量下降，相对分子质量分布变宽，少量存在的水分、颜料、杂质、溶剂等极易引发开裂现象。（铨盛化工原创，转载请保留出处） B.应力分类 剪切应力：指塑料加工过程中由于剪切流动造成应力，它受塑料熔融态下流动速率与
关注碱性应力腐蚀开裂 碱溶液中的腐蚀 在室温下，对于各种金属和合金，包括碳钢在内，在任意浓度的碱溶液（如氢氧化钠或者氢氧化钾）中的腐蚀，是较为容易控制的。随着温度和浓度的增加，腐蚀也将随之增强。考虑腐蚀的影响，碳钢的有效安全使用限制温度大约是150℉/65℃。读者从图1的曲线中可以看到碳钢的安全温度限制。相比于碳钢，不锈钢抵抗一般性腐蚀的能力更强；在大约接近250℉/121℃的温度下才发生碱性应力腐蚀开裂。 一般而言，随着含镍量的增加，金属抵抗碱溶液腐蚀的能力增强。碱性应力腐蚀开裂的敏感性主要取决于合金成分、碱浓度、温度和应力水平。对于一般开裂机理，都存在一个裂纹发生的临界应力值。不幸的是，现在还没有精确的获得在高温碱性环境下的高含镍量合金的临界应力值。由于600合金在压水反应堆蒸汽发生器传热管中的大量使用，已经获得了许多600合金在碱性环境下的数据。200合金（纯镍）除了在极其恶劣的碱性环境，包括熔盐的情况下，一般是不会发生腐蚀的。 合金抗碱溶液腐蚀的能力 碳钢和低合金钢 任意浓度的氢氧化钠和氢氧化钾（作为以下的碱）可用碳钢容器在室温下进行保存。当温度高于周围环境时，碳钢的腐蚀速率增大并且伴随着发生碱性应力腐蚀开裂的风险。碳钢容器可以在温度达到180℉/82℃的情况下安全的贮存低浓度的碱溶液；而对于浓度为50%的溶液，在温度接近120℉/48℃的情况下就会有发生碱性应力腐蚀开裂的风险。氢氧化钠环境下的使用图（图1）被广泛用于确定碳钢在不同碱浓度下的安全使用温度。图2所示的是碳钢在碱性环境下的裂纹显微照片。 铁素体不锈钢 高纯度的铁素体不锈钢，例如E-Brite 26-1（UNS S44627），显示出了很好的对高浓度碱性溶液的腐蚀抵抗力，其抗碱腐蚀性能远好于奥氏体不锈钢。根据报道，它抗碱性腐蚀的性能不低于镍。由于这种很好的对碱性环境的抗腐蚀性，使其能使用在会对镍合金造成腐蚀的次氯酸盐和氯酸盐杂质的环境中。据一则报道表明，26-1铁素体不锈钢可以在300℉/148℃到350℉/177℃的高温环境下使用。据另一则报道显示，其在350℉/177℃到400℉/204℃温度下，氢氧化钠的浓度为45%时，仍有很好的抗腐蚀能力。基于其对碱性环境，特别在含有氧化的污染物情况下，的良好抗腐蚀性，因此，在碱的蒸发器管中得到广泛应用。然而，铁素体不锈钢的致命缺陷是其固有的低的焊 接韧性和在高温下的低强度。因此，它们不能正常的应用 于压力容器。 奥氏体不锈钢 研究者根据商用纯碱溶液开发了用于描述影响碱脆的浓度 和温度参数图，也即为300系列奥氏体不锈钢的应力腐蚀 开裂。图3显示了所开发的图。1mpy的等蚀线在大约100° C使，对具有20%-60%浓度的碱为常数，应力腐蚀开裂的轮 廓线在40%-50%浓度范围内则稍高。 300系列不锈钢在热的浓度为40%-50%范围内的碱中很可能 会发生快速的一般性腐蚀，事实上，这种现象已经被观察 到了。因此，可能的安全限值将低于图上所示数值，例如： 50%浓度所对应的70°C和40%浓度所对应的80°C。 对于304/316类型的不锈钢，一般服役最大温度限值是100°C。在更高的温度下将会产生碱性开裂。300系列不 锈钢的应力腐蚀开裂是一种典型的穿晶裂纹。 双相不锈钢 双相不锈钢具有类似于316不锈钢那样的抗一般性腐蚀的 能力，并且对氯化物应力腐蚀开裂的敏感性性也较低。具 有较高合金含量的显著添加了钼和氮成分的双相钢合金， 抗碱性环境腐蚀的能力要优于316不锈钢。据报道，2205 不锈钢和2906不锈钢能很好的抵抗碱性应力腐蚀开裂。 高含镍量的奥氏体不锈钢 高含镍量的不锈钢中约含25-35 wt％的镍，包含有非专利 和有专利的合金，如：904L、Sanicro28、20Cb-3合金、800合金、AL6- XN等。与300系列不锈钢相比较，这些合 金对侵蚀性（高温）溶液的抵抗力有了极大的提高。 镍合金 在抗碱性环境下的腐蚀和应力腐蚀开裂方面，商业纯镍，200合金（N02200）和201合金（N02201）是最好的材料。400合金（N04400）和600合金（N06600）也具有优异的抗应力腐蚀能力。当碱浓度在70％以上，温度高于290°C（550°F）时，这些合金也会出现腐蚀应力开裂。镍铬钼合金，如C- 276（N10276），具有很好的抗碱性开裂的能力，但，在高浓度和高
GJB 中华人民共和国国家军用标准 FL GJB1032－90 电子产品环境应力筛选方法 environmental stress screening process for electronic products 1991－01－26发布1991－06－01 国防科学技术工业委员会批准
目次1主题内容与适用范围 2引用标准 3术语 4一般要求 5环境应力筛选条件 6筛选程序 附录A 环境应力筛选故障寻找方案（补充件） 附录B 温度循环保持时间的确定（补充件） 附录C 环境应力筛选试验时间的确定（参考件）附录D 环境应力筛选试验的抽样和简化（参考件）
中华人民共和国国家军用标准 电子产品环境应力筛选方法 GJB1032－90 environmental stress screening process for electronic products 1主题内容与适用范围 本标准规定了军用电子产品环境应力筛选的要求、条件和方法。 本标准适用于下列各类电子产品，在研制和批生产阶段的环境应力筛: a.地面固定设备； b.地面移动设备； c.舰船用设备； d.飞机用设备及外挂； e.导弹用设备。 筛选产品可以是印刷电路板组装件、电子组件或整机；对大型电子产品应优先考虑在较低装配级别如印刷电路板组装件上进行筛选。 2引用标准 GB 2036 印制电路名词术语及定义 GB 5170 电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法 GB 8052 单水平和多水平连续计数抽样检查程序及表 GJB 150 军用设备环境试验方法 GJB 431 产品层次、产品互换性、样机及有关术语 GJB 450 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451 可靠性、维修性术语 GJB 457 机载电子设备通用规范 3术语 3.1环境应力筛选
ABS注塑件应力开裂原因及解决措施 （丙烯腈/丁二烯／苯乙烯）共聚物（ABS）树脂经共混改性后，形成了多种不同的牌号，其成型方法有注射、挤出、吸塑等，其中注射成型是主要的成型加工方法。注射成型主要有可成型复杂、尺寸精密的制件，易于实现自动化，操作简单等优点，但也存在注塑件会出现各种各样质量问题的缺点。ABS注塑件质量分为内部质量和外部质量两方面的内容。内部质量包括制件内部的材料组织结构形态，制件的密度、强度、应力等；外部质量即为制件表面质量，常见的有欠注（未注满）、分型线明显（跑料）、凹陷（塌坑或缩痕）、变色（分解纹）、暗纹（黑印）、熔接痕（合料纹）、银丝（水纹）、剥层（起皮）、流动痕（水波纹）、喷射流（蛇行纹）、变形（翘曲、扭曲）、光洁程度差（划伤、划痕）、龟裂（裂纹）、无光泽（不亮）、气泡（空洞或中空）、白化（有白印）等。影响ABS注塑件质量问题的因素很多，其中应力开裂是常见的致命缺陷之一，严重阻碍了ABS注塑件的应用 1 ABS注塑件应力开裂原因分析 1.1 应力分类及产生过程 聚合物受力后，内部会产生与外力相平衡的内力，单位面积上的内力即称为应力。根据形成的原因应力可分为内应力和外应力。内应力包括主动应力和诱发应力两种类型。主动应力是与外力（注塑压力、保压压力等）相平衡的内力，故也称为成型应力。成型应力的大小取决于聚合物的大分子结构、链段的刚性、熔体的流变学性质及制件形状的复杂程度和壁厚大小等许多因素。成型应力值过大，很容易使制件发生应力开裂和熔体破裂等成型缺陷。诱发应力的形成原因很多，诸如塑料熔体或注塑件内部温差或收缩不均匀引起的内力；制件脱模时因为模腔压力和外界压力的差值所引起的内力；塑料熔体因为流动取向引起的内力等。显然，诱发应力一般都无法与外力平衡，并且很容易保留在冷却后的制件内部，成为残余应力，从而对制件质量产生影响。外应力主要指注塑件使用中因受到外力的作用而产生的应变力。对于塑料结构件，使用中往往与金属固定件连接，为达到紧固、牢靠，从而使制件受到较大的剪切、挤压，制件内部必然产生与外力相平衡的内力。 应力在注射过程中对制件质量的影响从理论上讲，当聚合物注射充模后，如能在保压压力作用下以极其缓慢的冷却速率固化，则聚合物大分子在模腔内就有充分的时间进行变形和重排，从而可使变形量逐渐与注塑压力和保压压力的作用达到平衡，脱模后制件中无残余应力，尺寸和形状稳定。然而，在实际生产中，出于对生产率的要求，上述方法几乎是不可能的。即使生产中采用缓冷措施，所得到的冷却速率对于大分子的变形和重排来讲，仍然非常剧烈。故充模后的聚合物在保压压力作用下冷却固化时，大分子只能简单地按照模腔形状堆积在一起，而没有时间进行趋向于稳定状态的排列。所以，变形量与注塑压力和保压压力的作用不相适应，脱模后制件内仍将存在较大的残余应力。大分子还将随时间的延长继续进行变形和重排，以便和成型时的应力作用结果相适应（消除残余应力）。带有较大残余应力的制件经常会在不大的外力或溶剂作用下脆化开裂，即应力开裂。应力开裂是注塑件常出现的质量问题之一，尤其是在气候温差变化较大的北方地区，应力开裂现象更为突出。裂纹多出现在制件的浇口、棱边、熔接痕等应力较集中的部位。另外，由于应力的作用，制
6.1.3聚乙烯环境应力开裂试验（G B1842——1999） 应力开裂是指材料受到低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力（包括内应力、外应力以及两种应力的组合）的长期作用下发生开裂而破坏的现象。但这种应力开裂，可能需要很长时间才会发生，当材料暴露于化学介质中，发生应力开裂而破坏的时间就会大大地缩短，因此环境应力开裂就是指材料暴露于化学介质中，受到低于其屈服点的应力或者说低于其短期强度的应力（包括内、外应力以及两种应力的组合）的较长期作用下，发生开裂而破坏的现象。 一、培训准备 1.理论准备 的定义。 掌握应力开裂、应力开裂破损、环境应力开裂时间F 50 了解环境应力开裂试验设备的结构。 2.仪器准备 环境应力开裂试验仪器、测定所需试剂及相应设备。 二、操作步骤 1.试剂 壬基酚聚氧乙烯醚（TX-10，也称OP-10、Oπ-10）或其10%（V/V）水溶液。壬基酚聚氧乙烯醚应贮存在密闭的金属或玻璃容器中以避免其吸湿，TX-10试剂放置时间较长时可进行红外分析，若观察到羰基峰存在，则认为试剂已降解。 配制试剂水溶液时，应将混合液加热到60℃左右，连续搅拌1h。配制好的试剂水溶液应在一个星期内使用，并只使用一次，不得重复使用。 如有特殊需要也可以采用其他表面活性剂、皂类及任何不使试样发生显着溶胀的有机试剂作为试剂。 2.试样制备 按GB/T9352规定采用单功位压机和溢料式模具按照表2-6-1条件制备压塑试片，试片厚度如下：密度小于等于925kg/m3的聚乙烯试片厚度为3.00mm～3.30mm，密度大于925kg/m3的为1.75mm～2.00mm。 表2-6-1试片模塑条件
7.1应力腐蚀断裂7.1应力腐蚀断裂 7.2 金属的氢脆和氢损伤7.2 金属的氢脆和氢损伤 7.4 腐蚀疲劳7.4 腐蚀疲劳 7.5 腐蚀磨损7.5 腐蚀磨损 7.3 晶须增强铝复合材料应力腐蚀行为的研究7.3 晶须增强铝复合材料应力腐蚀行为的研究
7.1 应力腐蚀断裂 7.1 应力腐蚀断裂 应力腐蚀－普遍而历史悠久的现象 古代波斯王国青铜少女头像上具有 黄铜弹壳开裂、黄铜冷凝管 蒸汽机车锅炉碱脆 铝合金在潮湿大气中的SCC 奥氏体不锈钢的SCC； 含S的油、气设备出现的SCC 航空技术中出现的钛合金的 腐蚀领域研究最多的课题－应力腐蚀开裂
一. 应力腐蚀断裂产生的条件及特征 1.必须有应力，拉伸应力越大，则断裂所需的时间越短。断裂所需应力，一般低于材料的屈服强度 2.腐蚀介质是特定的，只有某些金属－介质的组合，才会发生应力腐蚀断裂 3.断裂速度介于无应力时的腐蚀速度及单纯力学因素引起的断裂速度拉伸应力来源： 1.残余应力－加工、冶炼、装配过程中产生的 2.外应力及工作所承受的载荷 3.体积效应所造成的不均匀应力 7.1 应力腐蚀断裂7.1 应力腐蚀断裂 应力－力学因素
应力应力在特定破裂体系中起以下作用 应力引起塑性变形； 应力使腐蚀产生的裂纹向纵深扩展 应力使能量集中于局部 工作应力 应力－力学因素 7.1 应力腐蚀断裂7.1 应力腐蚀断裂
腐蚀－电化学因素 凡是能促使钝化膜不稳定的电势区域，都易产生应力腐蚀断裂 在活化－钝化以及钝化－再活化过渡区的很窄电位区内容易发生应力腐蚀 金属断裂－金属学因素 1.晶界吸附－晶界偏聚 2.晶界沉淀－过饱和固溶体脱溶沉淀时，在晶界择优不均匀长大 3.位错与金属结构交互作用 4.表面膜对位错运动的影响
混凝土地坪裂缝的成因及预防控制 一、裂缝的成因： 造成裂缝的5种主要原因： 1、结构裂缝（结构沉降）； 2、伸缩裂缝； 3、养护裂缝； 4、应力裂缝； 5、徐变裂缝 二、裂缝的产生及预防： 1．结构裂缝： a. 主要是由于地基未压实或因受力不均匀导致发生不均匀沉降； b. 表现：通常发生在受力后的相邻板块间、墙边、柱脚等处，开裂处有明显凹凸感； 开口较宽，上宽下窄，贯穿整个板块。 c. 预控措施：按设计要求及施工规范，地基需分层回填、碾压密实（密实度大于0.93）； 相邻板块之间添加传力杆；柱脚预设隔离物与地坪脱开等。 2．伸缩裂缝： a.由于混凝土伸缩或配筋不匹配、未合理设置伸缩缝、后切缝未达到设计深度造成为 最常见的裂缝问题； b.表现：在板块1/2 或1/3 处出现规律性裂缝； c.预控措施：合理配置钢筋及在混凝土内添加尼龙纤维、合理设计切割缝、切割深度 到位、严格控制混凝土的塌落度、水灰比即可解决。通常建议在混凝土中加入钢纤 维、尼龙纤维或面层绑扎钢筋或钢丝网片。在配筋量无法改变的情况下，应缩小混 凝土的开缝间距，推荐尺寸： 混凝土厚度5厘米开切不大于3M*3M 切缝深度4厘米以上； 厚度为8-10厘米开切不大于4M*4M；切缝深度5厘米以上； 厚度为15厘米开切不大于4.8M*4.8M；切缝深度6厘米以上 厚度为20厘米，开切不大于6M*6M，切缝深度7厘米以上 面层钢筋为非结构筋时应切断，钢丝网片需切断。 3．养护裂缝： a. 为及时进行水养护或养护不到位，或在尚未达到设计强度就过早使用；
b. 主要表现为龟裂现象，并伴随表面强度降低、起灰、翻砂等现象； c. 养护应根据混凝土反应、天气等情况而定，一般入模后20小时后洒水养护，如 果过早进行水养护会造成混凝土强度不高，过晚则表面出现如龟背般裂纹；合理的养护为前三天内，每两个小时洒水一次，7天后可以每天洒水两次。28天为零期。4．应力裂缝： a. 主要出现在边、角、有挠度等应力集中的区域 b. 表现：在边角等应力处、不同材料处出现有规律的裂缝 c. 预控措施：在裂缝产生之前沿应力发展方向切割引导，或与应力发展垂直方向切 割以横断； 5. 徐变： a. 主要由于地面在使用过程中受到来自叉车、铲车胶轮反复点重压、释放而造成； b. 表现：铲车胶轮反复经过区域产生的细小裂纹，几乎没有宽度，通常是表面裂缝； c.预控措施：设计时需充分考虑轮压（点荷载），适当舔加尼龙纤维。这种裂纹 不会影响地坪的正常使用。 （徐变为混凝土地坪国际一大难题，完全解决的相关方法专业人士尚在研究中）
乙烯塑料环境应力开裂的标准试验方法ASTM D1693-15 （中文翻译版） 1本试验方法由美国材料与材料学会D20塑料委员会管辖，由D20.15热塑性材料小组委员会直接负责。 现行版本于2015年5月1日批准。2015年6月出版。最初批准于1959年。上一版于2013年批准为D1693-13。DOI: 10.1520/D1693-15。 本标准以固定名称D1693发布；紧跟在名称后面的数字表示最初采用的年份，如果是修订，则表示最后修订的年份。括号中的数字表示上次重新批准的年份。上标（ε）表示自上次修订或重新批准以来的编辑性更改。 本标准经美国国防部机构批准使用。 1、适用范围 1.1本测试方法用于决定如术语D883所定义的乙烯塑料处于此处指定条件下时对环境应力开裂的敏感性。在一定应力条件及诸如肥皂、润湿剂、油或洗涤剂等环境条件下，乙烯塑料可能出现开裂引起的机械性损伤。 1.2以SI单位表述的数值认定为标准值。 1.3本标准无意论及与其使用相关的可能的所有安全事项。本标准的使用者有责任制定适宜的安全和健康操作规程，并在使用前确定规定的适用范围。 注1：没有类似或等效ISO标准。 2、参考文献 2.1 ASTM标准2
2有关参考的ASTM标准，请访问ASTM网站https://www.doczj.com/doc/a815711886.html,，或通过Service@https://www.doczj.com/doc/a815711886.html,联系ASTM客户服务。有关ASTM标准年鉴卷信息，请参阅ASTM网站上的标准文件摘要页。D618测试用塑料调整方法 D883塑料相关术语 D1204高温下非硬性热塑塑料薄板或薄膜线性尺寸变化的测试方法 D1248用于线缆的聚乙烯塑料挤出材料规格 D3350聚乙烯塑料管及其配件材料规格 D4703热塑性塑料压缩模制成试样、饰板及薄板的操作方法 D4976聚乙烯塑料模制和挤压材料规格 E691开展实验室间研究以确定测试方法精度的规程 2.2 ASTM附件 仪器制图及设计图3 3仪器的详细图纸可从ASTM总部获得。请求ADJD169301、ADJD169302、ADJD169303和ADJD169304。 3、术语 3.1定义： 3.1.1应力开裂，n——由低于塑料短时机械强度的拉应力引起的塑料外部或内部的开裂。 3.1.1.1讨论——这类开裂常常受塑料所处环境的影响而加速发展。存在于塑料内部或外部的应力或者两种应力的共同作用可以引起开裂。由细小裂纹构成的网络状的开裂称为龟裂。 3.1.2应力开裂破损，n——本实验中凡能用眼睛观察到的裂纹均可认为是整个试样的应力开裂破损。刻痕的延伸不应归为试样破损。单个试样出现多于一个开裂归为单一破损。
环境试验的重要性及环境试验设备的有关问题 环境试验的重要性及环境试验设备的有关问题 1环境试验的目的及其重要性 随着我国工业生产的快速发展和军用装备的改进，对产品的质量和可靠性要求越来越高，因而对可靠性研究必不可少的设备─环境试验设备的品种、质量的要求也更多更高。特别是海湾战争显示了武器装备在战争中的重要作用，也促使了我国军事科技和武器装备的研究、试验和发展。 国内外的部分统计资料表明，武器装备发生故障或损坏的原因一半以上是由于使用该产品时的环境因素引起的，如表1： 表1中、美军用航空产品故障情况 国家中美 产品机载产品沿海基地使用的产品同一种175架飞机中31种产品两年故障分析 F/A-18大黄蜂飞机 因环境因素引起的故障 52.7% 52% 52% 51% 其中：温度(高低温)振动潮湿砂尘盐雾低气压冲击 42 40 55 40 21.6 27 20 27 19 19 19 19 7.8 14 6 6 3.9 / / 4 3.6 / / 2 2.1 / / 2 可见，环境因素对军用装备非常重要，有不可忽视的影响，为了使军用产品有很好的环境适应性，从而提高其使用可靠性，不仅在开发研制阶段，就是在使用阶段都必须进行环境试验。 对一般电工、电子产品，由各种环境因素引起的失效比例统计如图1示： 图1 可见一般电工、电子产品由环境因素引起的失效与上表的统计是差不多的。 环境试验是将产品暴露在天然或人工模拟环境中，从而对其实际上可能遇到的贮存、运输和使用条件下的性能作出评价的试验，简单说是对产品进行环境适应性的试验。 环境试验的目的： 1.1探索和确定单一或多个环境因素对产品的影响，考核产品的环境适应性； 1.2作为产品的型式试验项目之一，或产品的验收试验，看其是否符合规定的环境要求，产品是否合格，作为产品接收或拒收的决策依据。 1.3作产品环境应力筛选（ESS）试验，筛选出不合格的或有潜在缺陷的产品，从而提高产品的可靠性。 环境试验可分外场试验及实验室试验： (1) 实验室试验：一般在实验室内进行，又叫人工模拟试验，是用人工的方法创造出某种气候环境或机械环境，将试品在此环境中试验。人工模拟试验具有与大气暴露试验相似的模拟性，并有加速性，可大大缩短试验时间，且其环境应力、负载条件的施加都可严格控制在容差范围内，保证全部试验在受控条件下进行，故重现性好，有可比性，其缺点是受到设备的限制，一般是试验一些体积较小，重量较轻的产品，且有时对非常真实的综合环境的模拟性较差。 (2) 外场试验，可分为天然暴露试验和现场试验：
塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力，尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形，也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。 应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力，并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。那么塑件应力从何而来呢？ 塑胶件内应力产生的原因 依引起内应力的原因不同，可将内应力分成如下几类： （1）取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流动方向排列定向构 象被冻结而产生的一种内应力。取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变，所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小，并呈抛物线变化。 （2）冷却内应力 冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。 尤其 对厚壁塑料制品，塑料制品的外层首先冷却凝固收缩，其内层可能还是热熔体，这徉芯层就会限制表层的收缩，导致芯层处于压应力状态，而表层处于拉应力状态。塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大，并也呈抛物线变化。另外，带金属嵌件的塑料制品，由于金属与塑料的热胀系数相差较大，容易形成收缩不一均匀的内应力。 （3）环境应力 环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象，它是指当制品存在应力时，与某些活性介质 接触，会出现脆性裂纹，最终可能导致制品破坏。这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显着溶胀作用的有机溶剂。原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时，在某些应力集的位置就会导致裂纹。 有些塑料如ABS等，在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应，使制件发生大的 应变从而开裂。 （4）其它 对于结晶塑料制品而言，其制品部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。另外还 有构型内应，力及脱模内应力等，只是其内应力听占比重都很小。 PC/ABS内应力开裂微观分析
PE管材耐环境应力开裂的影响因素及对策 发表时间：2018-05-22T11:47:20.583Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：史家军 [导读] 摘要：塑料管材以其耐腐蚀、耐老化、环保安全而越来越受到人们的青睐，新型塑料管材不仅能大量替代钢材、木材、水泥等传统建筑，而且还具有节能、节材、保护生态、改善居住环境等特点。PE 管道已发展成多品种、多应用领域管材，广泛应用于建筑给排水、城镇给排水、供热采暖、化工医药等领域。本文分析了聚乙烯（PE）工艺对PE 管材耐环境应力开裂（ESCR）性能的影响，并提出改善PE 管材ESCR 性能的措施。 河南联塑实业有限公司河南周口 466700 摘要：塑料管材以其耐腐蚀、耐老化、环保安全而越来越受到人们的青睐，新型塑料管材不仅能大量替代钢材、木材、水泥等传统建筑，而且还具有节能、节材、保护生态、改善居住环境等特点。PE 管道已发展成多品种、多应用领域管材，广泛应用于建筑给排水、城镇给排水、供热采暖、化工医药等领域。本文分析了聚乙烯（PE）工艺对PE 管材耐环境应力开裂（ESCR）性能的影响，并提出改善PE 管材ESCR 性能的措施。 关键词：PE 管材；耐环境应力；开裂 由于PE管材具有质轻、管壁光滑、价格低、安装方便等特点，PE 与PVC 硬管相比，具有耐冲击、无毒、可盘绕，以及低温性、耐磨性、耐化学药品性等特点。因此PE 管材被广泛用于建筑用上下水管，农用排灌管、煤气管以及排污管，是一种有发展前途的管材。PE 管材的破坏大多数是由于管材在承受长期内压力情况下发生裂纹造成的，它直接影响着管材的使用寿命。无论PE 本身还是塑料管制作过程中引起的任何变化，都会通过管材ESCR 性能的改变反映出来。PE 管材在长期负荷作用下经过一定时间后会出现应力开裂现象，并会导致管材破裂。如用于上下水管，会引起漏水；用于燃气管，会引起漏气，后果严重，所以必须重视PE 管材ESCR 性能的提高。 1 聚乙烯（PE）管材的优点 1.1管材用PE 材料取得重大发展。随着研发力度的不断加大，新一代高强度管材专用PE 料不断涌现，不只使用PE63 等级PE 材料，并且出现了PE80级、PE100级产品，材料升级换代使PE 管各种应力显著提高。 1.2PE 管柔韧且可熔接。具有独特的柔韧性，物理力学性能较好，铺设时移动、弯曲和穿插很容易，有着新颖用途；直径小的PE 管可用长盘管方式供货。运输、安装十分方便，较大直径PE管一般可在地面上连接好后再铺入管沟，施工铺设方便，某些场合下可不挖管沟，而用顶管技术铺设PE 管；可用长管沉入法在江、湖、河、海水底铺设PE 管，也可在沙漠上不挖沟铺设PE 输水管；可用PE 管做内补管修复旧排水管。 1.3低温韧性比PVC 管好。在华北及西北地区，冬季气温一般在0～30℃。PVC管会变硬变脆，但PE 管即使温度低至－30℃，PE 管依然保持良好的柔韧性，不会变脆。 2 PE 管材组分对ESCR 性能的影响 2.1PE 树脂 1）分子量。一般认为PE 的分子量越大，分子链愈长，晶片间的系带分子数愈多，ESCR 性能愈好。因为PE 的分子量越大，表面能就越大，破裂强度也越大，所以ESCR 性能也就越好，这是因为其分子链的运动困难，不易生成大的球晶和形成好的序态。可见熔体流动速率越小，即分子量越大，其ESCR 性能越好。PE 熔体流动速率与ESCR 性能的关系见表。 2）分子量分布。分子量分布是影响ESCR 性能的一个重要因素，分子量分布直接反映了高聚物中大分子和小分子的含量。大分子的含量多，晶片间的连接分子数就多，ESCR性能愈好，而小分子的含量多对ESCR 性能是极为不利的。当分子量分布窄时，分子链长短较均匀，能生成均匀的微晶结构，低分子空隙区少，所以ESCR 性能好。 3）密度和结晶度。PE 密度越大，结晶度越高，晶片间的系带分子数愈少，将导致ESCR 性能下降。另一方面，结晶度愈高，晶粒间结合的密度大，环境介质不易渗透到无定形区而使系带分子不易解缠和松弛，有利于ESCR 性能的提高。 4）分子链结构。当PE 分子带有支链时能大大提高PE 的ESCR 性能。如在PE 主链上引入弹性链段，这些弹性链段使PE大分子链具有很好的弯曲性，阻碍球晶和好的序态形成，因此比均聚物的ESCR 性能好。HDPE 树脂生产过程中加入1-J 烯，使HDPE 带有支链，能大大提高HDPE的ESCR 性能。 2.2PE 组合物成分 在生产PE 管材中，为了提高冲击强度加入少量改性剂；为提高耐老化性能加入炭黑及抗氧剂；为了降低成本加入填料。这些助剂，也将对PE 制品的ESCR性能产生影响。 1）炭黑。纯PE 的老化性能和日光暴晒性能均较差，为改善PE 上述性能而要加入炭黑。试验表明，随着炭黑的加入，使PE 分子之间的结合减弱，从而在外力及环境介质的作用下易产生开裂。 2）抗氧剂。为防止PE 在高温加工和长期使用过程中由于氧的作用而引起降解、龟裂等，在PE 中加入抗氧剂，以捕捉PE 因受热作用而产生的自由基，以此来阻止PE分子链断裂、避免导致材料表面裂纹和产生开裂，从而提高PE 管材的ESCR 性能。一般ESCR 性能随着抗氧剂用量的增加而提高。 3）填充剂。加入填料，使PE 分子间作用力减弱，并且由于与PE 形成的界面不完善及类似大球晶的应力集中作用，致使PE 在外力及溶剂作用下，易产生龟裂。使用填充母料则影响小些。 3 PE 管成型工艺对ESCR 性能的影响 3.1挤出温度。PE 管材通常采用挤出成型。一般认为在挤出PE管材料时，挤出机温度不宜过高，尤其在挤出机螺杆转速低时，物料在机筒停留时间长，PE 易受破坏，生产出的管材ESCR 性能差[3]。HDPE 与LDPE 熔点不同，在挤出成型时温度控制也应不同。 3.2冷却速度。PE 管材成型时，冷却速度将影响到结晶状态，所以应严格控制。当冷却速度能快速越过最佳的结晶温度时，管材表面就形成结晶度较低的聚集态，而中间层和内表层则因PE 传热慢，致使在较高温度下停留时间长，而获得晶核数量及生长速度较为有利的结
裂纹 裂纹是锻压生产中常见的主要缺陷之一,通常是先形成微观裂纹,再扩展成宏观裂纹。锻造工艺过程（包括加热和冷却)中裂纹的产生与受力情况、变形金属的组织结构、变形温度和变形速度等有关。锻造工艺过程中除了工具给予工件的作用力之外，还有由于变形不均匀和变形速度不同引起的附加应力、由温度不均匀引起的热应力和由组织转变不同时进行而产生的组织应力。 ?应力状态、变形温度和变形速度是裂纹产生和扩展的外部条件；金属的组织结构是裂纹产生和扩展的内部依据。前者是通过对金属组织及对微观机制的影响而对裂纹的发生和扩展发生作用的。全面分析裂纹的成因应当综合地进行力学和组织的分析。?(一）形成裂纹的力学分析 在外力作用下物体内各点处于一定应力状态,在不同的方位将作用不同的正应力及切应力。裂纹的形式一般有两种:一是切断，断裂面是平行于最大切应力或最大切应变；另一种是正断，断裂面垂直于最大正应力或正应变方向。?至于材料产生何种破坏形式,主要取决于应力状态,即正应力σ与剪应力τ之比值。也与材料所能承受的极限变形程度εmax及γmａｘ有关。例如，①对于塑性材料的扭转，由于最大正应力与切应力之比σ/τ=1是剪断破坏;②对于低塑性材料，由于不能承受大的拉应变，扭转时产生4５°方向开裂。由于断面形状突然变化或试件上有尖锐缺口，将引起应力集中，应力的比值σ／τ有很大变化，例如带缺口试件拉伸σ／τ=4,这时多发生正断。?下面分析不同外力引起开裂的情况。 1.由外力直接引起的裂纹?压力加工生产中，在下列一些情况，由外力作用可能引起裂纹:弯曲和校直、脆性材料镦粗、冲头扩孔、扭转、拉拔、拉伸、胀形和内翻边等，现结合几个工序说明如下。 弯曲件在校正工序中（见图３-34)由于一侧受拉应力常易引起开裂。例如某厂锻高速钢拉刀时,工具的断面是边长相差较大的矩形，沿窄边压缩时易产生弯曲,当弯曲比较严重，随后校正时常常开裂。?镦粗时轴向虽受压应力，但与轴线成４５°方向有最大剪应力。低塑性材料镦粗时常易产生近45°方向的斜裂（见图片8－3５５)。塑性好的材料镦粗时则产生纵裂,这主要是附加应力引起的。?工件的几何形状对应力分布有明显影响。例如,拉伸试棒在缩颈形成前各处可以视为受均匀的单向拉应力，一旦形成缩颈后,缩颈表面就受三向拉应力；镦粗时也有类似的情况，只是应力的符号相反。