1、 1 国家标准 继电器用铜及铜合金带 送审稿 编制说明 一 、工作简况 1、任务来源 根据国标委国家标准委关于下达 2016 年第三批国家标准制修订计划的通知(国标委综合 2016 76 号)、国家标准委关于下达高碳铬不锈轴承钢等 62 项国家标准制修订计划的通知(国标委综合 2016 89 号)和工信部工业和信息化部办公厅关于印发 2016 年第三批行业标准制修订计划的通知(工信厅科 2016 152 号)文件, 继电器用铜及铜合金带 国家标准由 宁波兴业盛泰集团有限公司,宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司 、 安徽鑫 科铜业有限公司 、 铜陵金威铜业有限公司、 凯美龙精密铜板带 (河南 )有
2、限公司 、江西金品铜业科技有限公司 、绍兴市质量技术检测院 负责起草制定,并要求 2018 年全面完成指标制定工作。 2、立项目的和意义 继电器是一种电控制器件,通常应用于自动化的控制电路中,在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。从我国继电器应用领域来看,通信和工业控制、家电和汽车是继电器最大市场。从某种程度上来说,继电器行业的材料和技术水平反映着该国的自动化水平,传统机电式继电器已不能完全满足当代电子信息通讯工业的飞速发展,随着高科技先进技术 性能指标产品的出现,更给继电器提供了一个广阔的舞台。 我国已连续十多年都是世界第一继电器出口国,我国有近 300 家继电器企业,继电器行业在
3、国内处于量大面广阶段。过去 10 年,我国通讯、汽车、工控、家电等主要的继电器消费行业快速发展,拉动了国内继电器产业的需求,并极大降低了继电器的出口依赖特性,我国继电器企业的出口占比已经从十年前的 50%下降到 30%左右的水平。但同时,国内出口继电器产品仍以传统产品为主,技术含量偏低,附加值低,且我国又保持着与出口额相当的继电器进口量,在高端继电器行业仍处于较低地位,而国内企业普 遍存在规模普遍较小、盈利能力较弱、研发投入水平较低、创新能力不足等特点。目前继电器产业的竞争已从过去量产的竞争,发展到了新型继电器及关键材料、专用设备等核心基础部件研发制造的竞争,因此发展适应于高端继电器行业的铜合
4、金材料就显得十分重要,不仅要求铜合金材料在导电性能上有出色表现,并具有高耐热性、折弯成型性以及出色的表面光泽性和平滑性。目前,我国铜加工业进入新常态,也进入转型升级的关键时期,大力发展新型高端继电器用铜及铜合金材料对于我国有色金属工业改变传统模式、摆脱过剩产能、扩大有色金属应用将起到至关重要的作用 。 目前国内 无 继电器行业相关标准,本标准在国内属首次制订,国外同样也无继电器相关标准。结合国内外市场情况,本标准制定的合金种类共 8 种,包含目前继电器行业用铜及铜合金带。本标准的制定解决了我国继电器用铜及铜合金带长期没有执行标准的问题,对于行业发展有极大的促进作用。 3、主要工作过程 标准制订
5、计划任务正式下达后, 宁波兴业盛泰集团有限公司牵头 , 宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、安徽鑫科铜业有限公司、铜陵金威铜业有限公司、凯美龙精密铜板带 (河南 )有限公司 、江西金品铜业科技有限公司 、绍兴市质量技术 监督 检测院 相关单位 参加 , 成立了标准编制小组, 并落实起草任务以及标准的主要起草人,拟定标准工作计划。 具体分工为: 宁波兴业盛泰集团有限公司2 负责市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔; 宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、安徽鑫科铜业有限公司、铜陵金威铜业有限公司、凯美龙精密铜板带 (河南 )有限公司 、江西金品铜业科技有限公司 及 绍兴市质量技术 监督 检测院 负责补
6、充市场信息及相关技术指标参数及标准数据的验证。 标准工作计划下达后, 首先整理收集本企业曾经生产的产品的技术要求及产品使用现状,为本标准全面、系统、有效的制定奠定了良好的基础。随后编制小组 会同市场开发和营销人员对 继电器用铜合金 带 进行了全面的市场调研,全面准确地了解了市场上不同客户的需求以及产品未来的发展趋势,了解目前生产厂商的生产水平和现状。 通过 查阅了国内外有关的技术资料,结合主要用户的技术要求, 经过多次讨论和广泛征求意见, 形成了标准 讨论 稿 及 编制说明 。 2017年 6月 21日 23日由全国有色金属标准化技术委员会主持在 山东省东营市 进行了该标准的讨论会 。 会后,
7、编制小组根据会议中提出的意见,对相关数据进行了核实,对标准文本进行了修改和 完善, 形成征求意见稿及编制说明 ,于 2017年 8 月 将征求意见稿 及 编制说明 发送 12 个 相关单位征求意见,回函的单位数 11 个 ,回函并有建议或意见的单位数 8 个 。编制组根据各单位的回函意见对标准进行修改完善, 于 2018 年 3 月形成本标准 预 审稿 及 编制说明 , 并于 2018 年 3 月 13 日 15 日在云南省曲靖市举行了该标准预审稿 及 编制说明 进行了讨论工作会议。与会专家对该标准的预审稿进行了认真、热烈的讨论,同时对产品的规格范围、指标参数、技术要求及检验方法等提出了宝贵意
8、见和建议。会后,编制小组根据会议要求,对标准进行了认真修改 , 形成送审稿及编制说明 。 二、编制原则、主要技术指标确定依据 1、编制原则 本标准根据市场对 继电器用铜及铜合金带 的需求和客户的特殊要求进行了制定。 2、牌号、状态和规格 本标准根据我国目前材料应用的实际,选取了国家标准中规定的 T2、 TMg0.5、 H62、 H65、QSn4-0.3、 QSn6.5-0.1、 QSn8-0.3、 BMn3-12、 TFe0.1、 TFe2.5 十 个 合金 牌号。 依据 GB/T29094-2012铜及铜合金状态表示方法,选取 1/2 硬( H02)、硬( H04),共 2种状态。 本标准根
9、据 继电器 行业常规铜 带 的要求, 规定规格为:厚度 0.15 2.0 mm宽度 10 650mm。 3、外形尺寸及允许偏差的确定 本标准根据 继电器用铜及铜合金带的 要求制定。 主要是对带材的厚度、宽度、侧边弯曲度等外形尺寸进行规定。通过该指标的推行,能够促使企业加强对产品 外形尺寸形状 的管控,不仅能够提升产品整体质量,使其能 够适合不同领域的 继电器用铜带 的使用需求, 为企业带来良好的经济效益,更能够促进整个行业朝着更良性的方向发展。 4、力学性能的确定 本标准根据 继电器用铜及铜合金带 的要求,参考 ASTM B888M-2017 电连接器或弹性元件用铜合金 带材、 EN 1359
10、9:2002铜及铜合金 导电用铜板材、薄板材和带材、 JIS H3110-2012磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材标准 制定。 5、 弯曲性能的 确定 本标准根据 继电器用铜及铜合金带 的要求制定。 3 6、表面质量 本标准根据 继电器用铜及铜合金带 的要求制定。 规定 带 材 的表面应光滑、清洁,不允许有任何影响使用的缺陷。 三、标准水平分析 本标准与 ASTM B248M-2017 加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求 、 ASTM B888M-2017 电连接器或弹性元件用铜合金带材、 EN 13599:2002铜及铜合金 导电用铜板材、薄板材和带材、 EN 1652:199
11、8铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材、 JIS3100-2012铜及铜合金薄板、板材和带材、 JIS H3110-2012磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材 标准对比如下: 1、适用范围 本标准为专用标准,适用于制作 继电器用铜及铜合金带, EN 1652:1998铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材以及 JIS3100-2012铜及铜合金薄板、板材和带材 适用于 所有的铜合金 带 材 , 而 EN 13599:2002铜及铜合金 导电用铜板材、薄板材和带材、 ASTM B888M-2017 电连接器或弹性元件用铜合金带材以及 JIS H3110-2012磷青铜和镍银合
12、金薄板、板材和带材三个标准所侧重的产品领域及使用方向也与本标准 不同。 2、本标准的外形尺寸允许偏差超过 ASTM B248M-2017 加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求 、 EN 1652:1998铜及铜合金 一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材以及JIS3100-2012铜及铜合金薄板、板材和带材 标准水平 ,具体对 比如下所示: ( 1)厚度允许偏差对比情况见表 1。 表 1 厚度允许偏差对比 本标准 厚度 厚度允许偏差 a 普通级 高级 0.15-0.30 0.010 0.005 0.30-0.40 0.014 0.008 0.40-0.60 0.016 0.010 0
13、.60-0.80 0.018 0.013 0.80-1.20 0.020 0.015 1.20-1.50 0.025 0.020 1.50-2.00 0.035 0.025 a 当需方要求允许偏差全为( +)或全为( -)单向偏差时,其值为表中相应数值的 2倍。 ASTM B248M- 2017 厚度 厚度允许偏差, mm 带材宽度 200 200300 300600 0.10 0.007 0.015 - 0.10-0.20 0.01 0.02 0.03 0.20-0.30 0.015 0.025 0.035 0.30-0.40 0.02 0.03 0.045 0.40-0.50 0.025
14、0.035 0.05 0.50-0.60 0.03 0.04 0.05 0.60-0.70 0.035 0.05 0.06 4 0.70-1.0 0.045 0.05 0.06 1.0-3.0 0.05 0.06 0.07 1.3-2.0 0.06 0.07 0.08 2.0-3.5 0.07 0.08 0.1 3.5-5.0 0.08 0.1 0.11 EN 1652: 1998 公称厚度 公称宽度对应的厚度允许偏差 1) 350 350700 7001000 10001250 0.1 0.2 0.018 - - - 0.2 0.3 0.022 0.03 0.04 - 0.3 0.4 0.0
15、25 0.04 0.05 0.07 0.4 0.5 0.030 0.05 0.06 0.08 0.5 0.8 0.040 0.06 0.07 0.09 0.8 1.2 0.050 0.07 0.09 0.10 1.2 1.8 0.060 0.08 0.10 0.11 1.8 2.5 0.070 0.09 0.11 0.13 2.5 3.2 0.080 0.10 0.13 0.17 3.2 4 0.10 0.12 0.15 0.20 4 5 0.12 0.14 0.17 0.23 5 6 0.14 0.16 0.20 0.26 6 7 0.16 0.19 0.23 0.29 7 8 0.18 0
16、.22 0.26 0.32 8 9 0.20 0.25 0.29 0.35 9 10 0.22 0.28 0.32 0.38 ( 2) 宽度允许偏差对比情况见表 2。 表 2 宽度允许偏差对比情况 本标准 厚度 宽度允许偏差 a 10-50 50-100 100-200 200-650 0.15-0.50 0.05 0.08 0.10 0.15 0.50-1.00 0.08 0.10 0.15 0.20 1.00-2.00 0.10 0.15 0.20 0.30 a当需方要求允许偏差全为( +)或全为( -)单向偏差时,其值为表 中相应数值的 2倍。 ASTM B248M- 2017 宽度,
17、mm 宽度允许偏差 A, mm 厚度 0.1020.80mm 厚度 0.803.2mm 厚度 3.25.0mm 厚度 5.012.0mm 50.8 0.13 0.25 0.3 0.38 50.8200 0.2 0.33 0.38 0.38 200600 0.4 0.4 0.4 0.79 5 ( 3) 侧边弯曲度的对比情况见表 3。 表 3 侧边弯曲度对比情况 本标准 宽度 侧边弯曲度,不大于, mm/m 厚度 0.50 厚度 0.50 10-50 2.5 3 50-100 2 2 100-200 1.5 1.5 200-600 1 1.5 EN 1652:1998 公称直径 公称厚度对应的最大
18、侧边弯曲度 c 1.0 1.04.0 31) 8 12 - 8 15 8 10 15 - 4 6 JIS H3100- 2012 宽度 最大值 厚度 0.10.6(普通级) 厚度 0.64.0(普通级) 厚度 0.13.0(特殊级) 69 9 12 5 913 6 10 4 1325 4 7 3 2550 3 5 3 50100 2 4 2 100700 1 3 1 从以上与国外标准对比情况来看,本标准 的外形尺寸允许偏差超过 国外相关标准。 6001270 0.79 0.79 0.79 1.19 A 如果允许偏差规定为全正或全负,为表中所给数值的两倍。 EN 1652:1998 公称厚度 公
19、称宽度对应的宽度允许偏差 50 50100 100200 200 350 350 500 500 700 7001250 0.11) 1 0.20 0.30 0.40 0.60 1.0 1.5 2.0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0.30 0.40 0.50 1.0 1.2 1.5 2.0 0 0 0 0 0 0 0 2 2.5 0.50 0.60 0.70 1.2 1.5 2.0 2.5 0 0 0 0 0 0 0 2.5 3 1.0 1.10 1.20 1.5 2.0 2.5 3.0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 2.0 2.30 2.50 3.0 4.0 5.0 6.0 0
20、 0 0 0 0 0 0 1) 包括 0.1。 6 3、力学性能对比情况见表 4。 表 4 力学性能 对比情况 合金牌号 状态 抗拉强度 Rm/( N/mm2) 延伸率 /% 硬度 本标准 JIS ASTM 本标准 JIS ASTM 本标准 JIS ASTM 本标准A11.3 JIS ASTM 本标准( HV) JIS( HV) ASTM T2 H02 245-345 8 80-110 H04 295-380 3 90-120 TMg0.5 H02 420-510 10 120-170 H04 480-570 7 150-190 H62 H02 350-470 20 90-130 H04 41
21、0-630 10 125-165 H65 H02 380-450 25 110-140 H04 470-540 13 140-165 QSn4-0.3 C51100 O O61 315370 45 1/4H H01 315400 25 H02 1/2H H02 380-485 380485 15 12 130-160 7 H H03 460565 6 H04 EH H04 495-600 495600 8 2 170-195 SH H06 580685 1 H08 625725 1 H10 660750 1 QSn6.5-0.1 C5191 315 42 - 390510 35 100160
22、H02 490-580 490610 35 20 150-175 150205 H04 610-640 590685 15 8 190-210 180230 635720 200240 690 210 QSn8-0.3 C52100 O61 385450 60 H01 435515 40 H02 H02 475-580 475580 30 25 145-180 H03 550635 18 H04 H04 585-690 585690 12 12 180-220 H06 670770 10 H08 725820 3 H10 760840 2 BZn3-12 H02 450-560 10 100-
23、155 TFe0.1 C19210 H02 H02 295-430 325-410 6 5 100-130 H04 H04 390-450 385-455 4 3 110-150 TFe2.5 C19400 H02 H02 365-435 335-435 6 6 115-137 H04 H04 415-485 415-485 5 5 125-145 通过与国外标准相比,本标准牌号状态与国外标的选择不同,且部分力学性能指标严于国外相关标准。8 带材抽查的实际力学性能统计见附表 1附表 3,其中: T2 H02 态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表 5,数据分布直方图如图 1 所示 。 表 5
24、 T2 抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表 合金牌号 状态 样品数量(个) 抗拉强度检测结果范围( MPa) 维氏硬度检测结果范 围( HV) T2 H02 150 238-350 72-112 图 1 T2 抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图 状态为 H02 的 T2带箔材,抽样检测数据为 150 个。抗拉强度的平均值为 290.2MPa,标准差为20.909 。当标准指标定为 245345 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数=(290.2-245)/20.909=2.162,接收概率为 48.3%;在 正态分布曲线右边,标准指标系数 =( 345-290.2)/20.909=2.62
25、0,接收概率为 45.3%,所以该标准指标系数的接收概率为 48.3%+45.3%=93.6%。维氏硬度的平均值为 95.7HV,标准差为 6.797。当标准指标定为 80110 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数 =(95.7-80)/6.797=2.310,接收概率为 45.0%;在正态分布曲线右边,标准指标系数=(110-95.7)/6.797=2.104 ,接收概率为 48.9% ,所以该标准指标系数的接收概率为45.9%+49.6%=93.9%。因此,指标合理,属于工艺成熟稳定的产品。 H65 H02 态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表 6,数据分布直方图如图 2 所示。 表
26、 6 H65 抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表 合金牌号 状态 样品数量(个) 抗拉强度检测结果 范围( MPa) 维氏硬度检测结果范 围( HV) H65 H02 150 377-475 108-149 9 图 2 H65 抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图 状态为 H0 2 的 H65 带箔材,抽样检测数据为 150 个。抗拉强度的平均值为 411.2MPa,标准差为 21.358。当标准指标定为 380450 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数=(411.2-380)/21.358=1.461,接收概率为 46.9%;在正态分布曲线右边,标准指标系数 =( 450-411.2)/
27、21.358=1.817,接收概率为 45.7%,所以该标准指标系数的接收概率为 46.9%+45.7%=92.6%。维氏硬度的平均值为 123.8HV,标准差为 8.064。当标准指标定为 110140 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数 =(123.8-110)/8.064=1.711,接收概率为 49.3%; 在正态分布曲线右边,标准指标系数=(140-123.8)/8.064=2.009 ,接收概率为 45.3% ,所以该标准指标系数的接收概率为49.3%+45.3%=94.6%。因此,指标合理,属于工艺成熟稳定的产品。 QSn8-0.3 H04 态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表
28、见表 7,数据分布直方图如图 3 所示。 表 7 QSn8-0.3 抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表 合金牌号 状态 样品数量(个) 抗拉强度检测结果 范围( MPa) 维氏硬度检测结果范 围( HV) QSn8-0.3 H04 150 576-695 181-223 10 图 3 QSn8-0.3 抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图 状态为 H04 的 QSn8-0.3 带箔材,抽样检测数据为 150 个。抗拉强度的平均值为 634.6MPa,标准差为 24.320。当标准指标定为 585690 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数=(634.6-585)/24.320=2.039,接
29、收概率为 48.6%;在正态分布曲线右边,标准指标系数 =( 690-634.6)/24.320=2.278,接收概率为 48.7%,所以该标准指标系数的接收概率为 48.6%+48.7%=97.3%。维氏硬度的平均值为 201.5HV,标准差为 8.068。当标准指标定为 180220 时,在正态分布曲线左边,标准指标系数 =(201.5-180)/8.068=2.664,接收概率为 50%;在正态分布曲线右边,标准指标系数 =( 220-201.5 ) /8.068=2.293 ,接收概率为 46.6%,所以该标准指标系数的接收概率为50%+46.6%=96.6%。因此,指标合理,属于工艺成熟稳定的产品。 4、 折弯性能 折弯情况对比如表 8 及表 9 所示。 表 8 本标准 90弯曲试验条件 牌号 状态 最 小 弯曲内侧半径 /mm 厚度 厚度 0.15-0.30 0.30-1.00 垂直于轧制方向( GW) 平行于轧制方向( BW) 垂直于轧制方向( GW) 平行于轧制方向( BW) T2 H02 0 t 0 t 0 t 0 t