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文档简介
《超细晶锡青铜合金带箔材》编制说明
(预审稿)
宁波博威合金板带有限公司
2025年5月
《超细晶锡青铜合金带箔材》
编制说明(预审稿)
一、工作简况
1.1任务来源
根据《工业和信息化部办公厅关于印发2024年第六批行业标准制修订和外文版项目计
划的通知》(工信厅科[2024)503号)文件,《超细晶锡青铜合金带箔材》行业标准(计
划号-2024-2007T-YS),由宁波博威合金板带有限公司、安徽楚江高精铜带有限公司、中
铝洛阳铜加工有限公司、浙江惟精新材料股份有限公司,完成年限为2025年。
本文件立项名称为《超细晶锡青铜合金带箔材》,规定了超细晶锡青铜带箔材(以下
简称带箔材)的分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、
随行文件及订货单内容。本文件制造连接器、开关、继电器等行业用超细品锡青铜带箔材。
1.2立项目的和意义
《“十四五”原材料工业发展规划》指出,到2025年,原材料工业保障和引领制造业
高质最发展的能力明显增强;增加值增速保持合理水平,在制造业中比重基本稳定;新材
料产业规模持续提升,占原材料工业比重明显提高。
锡青铜具有高的强度,优良的弹性、耐磨耐饨、抗磁、易钎焊、中镀及良好的冷加工
性能,常规的锡青铜带箔材作为国内第二代铜及铜合金带箔材,被广泛地应用于各类接插
件、连接器、端子、触点、膜片和弹簧等元器件,是目前应用最广泛的弹性材料。常规的
锡青铜带箔材,其晶粒尺寸通常在8〜30pim,且存在晶粒尺寸不均匀的现象,导致其强度、
韧性无法满足国防等高端应用的需要。本标准规定的超细晶锡青铜,经过特殊的生产工艺,
晶粒尺寸为1〜3pim,远低于常规的锡青铜。
所谓细晶强化,是指通过晶粒粒度的细化来提高金属的强度,多晶体金属的晶粒边界
通常是大角度晶界,相邻的不同取向的晶粒受力产生塑性变形时,部分施密特因子大的晶
粒内位错源先开动,并沿一定晶面产生滑移和增殖。滑移至晶界前的位错被晶界阻拦。这
样一个晶粒的塑性变形就无法直接传播到相邻的晶粒中去,且造成塑变晶粒内位错塞积。
在外力作用下,晶界上的位错塞积产生一个应力场,可以作为激活相邻晶粒内位错源开动
的驱动力。同时,相比常规的锡青铜带箔材,在相同的状态下,超细晶锡青铜带箔材有以
下优点:
1)因其更高的强度及弹性可在客户端设计时保持其成型能力,利于产品轻薄化设计;
2)弯曲性能更加优异,其镀锡后弯曲不会有橘皮;
3)疲劳强度更高,在使用过程接触应力更加稳定,避免接触不良导致的电流或信号传
输的中断。通常情况疲劳强度约为抗拉强度值的1/3。对于该类超细晶带箔材,疲劳强
度可以提高到抗拉强度的1/2。
目前国内的常规锡青铜带材的生产水平已与国际先进水平无明显差别,中低端市场已
实现全面量产甚至出口,但晶粒尺寸为1〜3卜im的超细晶带材及箔材,与维兰德、日矿等国
际顶尖企业仍存在较大差距,高端产品需要进口替代以代替国内生产。据统计,2021年,
锡青铜带箔材产量约26万吨,同比增长18.2%;国内超细晶锡青铜带箔材用量约为5万吨/
年,且在稳步上升,目前高弹性要求的连接器、开关、继电器领域中约80%左右的超细晶
锡青铜依赖于进口。《超组晶锡青铜带箔材》标准的制定,可规范高弹性要求的连接器、开
关、继电器等行业的铜合金带箔材的选材,为实现超细晶锡青铜带箔材的进口替代,解决
卡脖子问题提供技术支撑.
1.3主要参加单位和二作成员所作的工作
本标准的负责起草单位宁波博威合金板带有限公司(简称:博威板带)创建于1993年,
2UII年I月博威合金在上交所主板上巾(股票代码:OOI13/)o经过近30年快速健康发展,
在全球拥有中国、德国、加拿大、越南等九大专业化制造基地,成为集新材料、新能源等
产业于一体的科技型、国际化公司。博威是“创新型企业”、“国家技术创新示范企业”,拥
有“国家认定企业技术中心”、“国家博士后科研工作站”、“国家认可实验室”、“国家地方
联合工程研究中心”研发创新平台,是“高新技术企业”、国际有色金属加工协会(IWCC)
技术委员会委员。2019年与全球咨询公司——埃森哲全面合作,开展数字化转型,推进数
字化营销、数字化研发、数字化制造、数字化供应链、数字化服务等项目建设,全面打造
数字化生态圈,建立具有持续创新能力的自进化型的数字化企业。博威站在科技前沿,积
极开展市场研究和产品研发,近年来完成新材料创新项目50多项,拥有185件发明专利,
主导或参与制订标准制定,为客户创造价值,推动时代进步。
标准的主要起草人工作分工如下:
表1标准编制组成员及职责
序号起草人姓名职责及分工
1.4主要工作过程
1.4.1预研阶段
根据客户市场端的需求,宁波博威合金板带有限公司自2015年起开始对超细品锡青铜
带箔材的综合性能优异的铜合金进行立项研究,满足连接器、开关、继电器等行业的发展
需求。
1.4.2标准立项
标准项目于2022年11月厦门会议上提交全体委员会议讨论、申请立项,并与2024年
12月下达标准计划。
1.4.3起草阶段
接到标准起草任务后,宁波博威合金板带有限公司立即成立了标准编制小组,主要由
检测中心、技术部、研发中心等技术人员组成。首先整理收集各企业曾经生产的产品的技
术要求及产品使用现状,同时会同市场开发和营销人员对超细晶锡青铜带箔材市场进一步
调查,收集全国一些主要生产、使用的企业的情况,收集了相关的产品标准,经综合研究、
分析、整合调查的资料,对超细晶锡青铜带箔材的产品分类、技术要求、试验方法、检验
规则等进行了反复试验、检测、验证和确定。开始了本标准的起草工作,经过编制组多次
内部讨论及广泛征求意见,于2024年10月形成了本标准的《讨论稿》。在2024年10月29
日在南京召开的标准讨论会议,对本标准的《讨论稿》进行初步评审,经会议专家讨论修
改和会后征求意见。此后,经过标准编制小组内分工协作、试验、验证,以及多次内部讨
论和广泛征求意见,于2025年4月形成了标准预审稿。
二、编制原则
本标准起草单位自接受起草任务后.成立了本标准编制工作组仇责收集该测试方法的
相关信息。确定了《超细晶锡青铜带箔材》标准起草所遵循的基本原则和编制依据:
1)查阅相关标准和国内外客户的相关技术要求;
2)根据国内铜及铜合金板带材生产企业具体情况,力求做到标准的合理性与实用性;
3)完全按照GB/T1.1和有色加工产品标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构
编写。
三、标准主要技术内容的确定依据及主要试验和验证情况分析
1标准题目与适用范围
本文件立项名称为《超细晶锡青铜带箔材》,规定了超细晶锡青铜带箔材(以下简称
带箔材)分类和标记、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、随行
文件和订货单等内容。本文件适用于制造连接器、开关、继电器的超细晶锡青铜铜合金带
箔材。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版
本适用于本文件。凡是不注FI期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T351金属材料电阻系数测量方法
GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法
GB/T5121(所有部分)铜及铜合金化学分析方法
GB/T5231加工铜及铜合金牌号和化学成分
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T8888重有色金属加工产品的包装、标志、运输、贮存和质量证明书
GB/T26303.3铜及铜合金加工材外形尺寸检测方法第3部分:板带材
GB/T32791铜及铜合金导电率涡流测试方法
GB/T34505铜及铜合金材料室温拉伸试验方法
YS/T347铜及铜合金平均晶粒度测定方法
YS/T482铜及铜合金分析方法光电发射光谱法
YS/T483铜及铜合金分析方法X射线荧光光谱法(波长色散型)
YS/T668铜及铜合金理化检测取样方法
YS/T1773铜及铜合金带箔材弯曲试验方法
3要求
3.1产品分类
产品分类是对超细晶锡青铜带箔材的牌号、代号、状态、规格和规定同时规定了产品
标记方法。相关情况分别说明如下:
本标准根据我国超细晶锡青铜带箔材应用的实际情况,选取了QSn4-0.3>QSn6-0.2、
QSn8-0.3>QSnl0-0.2共4个牌号;
1)根据GB/T29094-2012及客户实际使用情况,确定该4个牌号的订货状态;
2)规格范围:本标准根据超细晶锡青铜带箔材的要求,及实际生产控制水平和目前客
户的使用要求,规定了带箔材的厚度(0.080〜0.400)mm、宽度(8.50〜850.00)mm;
3)产品标记方法:按照GB/T1.1-2009的规定,标准中分别给出了带材、箔材的典型标
记示例。
3.2化学成分
本标准中的牌号都是来自GB“5231《加工铜及铜合金牌号和化学成分》中的牌号,化
学成分应符合GB/T5231的规定。
3.3尺寸及尺寸允许偏差
3.3.1尺寸及尺寸允许偏差
对每一批产品,企业都要在出厂前对产品的外形尺寸进行严格的抽样检测。本标准尺
寸及尺寸允许偏差根据超细晶锡青铜带箔材的要求制定的。部分带箔材规格段产品规格实
际偏差如表2、表3所示:
表2厚度的尺寸及其实测偏差
规格实测偏差
牌号
mm普通级(mm)高精级(mm)
QSn4-0.3、QSn6-0.2、0.080〜0.150-0.004-0.005-0.003〜0.003
QSn8-0.3>QSn10-0.2>0.150-0.200-0.007-0.007-0.003〜0.004
>0.200-0.300-0.008〜0.009-0.005〜0.004
>0.300-0.400-0.013-0.014-0.007〜0.007
表3宽度的尺寸及其实测偏差
规格实测偏差
牌号
mmmm
8.5〜10()-0.04〜0.05
QSn4-0.3、QSn6-0.2、>100〜300-0.07〜0.06
QSn8-0.3、QSn10-0.2>300〜600-0.09〜0.08
>6()0-850-0.14-0.15
3.3.2侧边弯曲度
带箔材的侧边弯曲度应符合表4的规定。
表4侧边弯曲度
侧边弯曲度
宽度
mm/m
mm
不大于
8.50~50.002.5
>50.00-100.902.0
>100.00--200.001.5
>300.00〜850.001.0
3.3.3边缘毛刺
带箔材的边缘毛刺应符合表5的规定。
表5边缘毛刺
单位为亳米
边缘毛刺
厚度
不大于
0.080-0.4000.03
3.3.4扭曲度
带箔材的扭曲度应符合表6的规定。
表6扭曲度
扭曲度
宽度(0)
mm不大于
普通级高精级
8.50-30.003010
>30,00〜850.0()205
3.3.5平整度
参考其他相关铜合金带箔材标准的平整度,平整度应不大于0.5mm。
3.3.6力学性能
材料的力学性能按照GB/T34505-2017《铜及铜合金材料室温拉伸试验方法》及GB/T
4340.1《金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法》进行检验。各牌号、各状态的力学
性能测试结果如下:
3.3.6.1QSn4-0.3
3.3.6.1.1QSn4-0.3H06
图1QSn4-0.3H06态力学性能a图2QSn4-0.3H06态力学性能b
图3QSn4-0.3H06态力学性能c图4QSn4-0.3H06态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值625.88MPa,标准差24.0047。当标准指标定为
580〜680MPa时,接收概率为95.99%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值580.3IMPa,标准差28.9247。当标准指标
定为253OMPa时,单向接收概率为95.91%。
伸长率:样本个数100个,平均值15.01,标准差1.1763。当标准指标定为N13时,单向
接收概率为95.62%,
硬度:样本个数100个,平均值201.60,标准差14.7477。当标准指标定为170~230时,
接收概率95.69%。
3.3.6.1.2QSn4-0.3H08
30-
40-
图7QSn4-0.3H08态力学性能c图8QSn4-0.3H08态力学性能d
抗拉强度:样本个数100个,平均值708.49MPa,标准差24.9733。当标准指标定为
660~760MPa时,接收概率为95.43%。
规定塑性延伸强度:样本个数10()个,平均值673.05MPa,标准差23.3058。当标准指标
定为2630MPa时,单向接收概率为96.78%。
伸长率:样本个数100个,平均值9.92,标准差1.7677。当标准指标定为N7时,单向接
收概率为95.05%。
硬度:样本个数100个,平均值209.88,标准差14.3670。当标准指标定为180~240时,
接收概率为96.32%。
3.3.6.1.3QSn4-0.3H10
图9QSn4-0.3H10态力学性能a图10QSn4-0.3H10态力学性能b
图11QSn4-0.3H10态力学性能a图12QSn4-0.3H12态力学性能b
抗拉强度:样本个数100个,平均值751.85MPa,标准差26.7376。当标准指标定为
700〜800MPa时,接收概率为95.21%。
规定塑性延伸强度:样本个数10()个,平均值730.92MPa,标准差22.5486。当标准指标
定为次90MPa时,单向接L攵概率为96.48%。
伸长率:样本个数100个,平均值5.10,标准差1.2513。当标准指标定为N3时,单向接
收概率为95.34%。
硬度:样本个数100个,平均值211.91,标准差13.0903。当标准指标定为190~250时,
接收概率为95.11%。
3.3.6.2QSn6-0.2
图15QSn6-0.2H04态力学性能c1]16QSn6-0.2H04态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值597.91MPa,标准差25.0749。当标准指标定为
550〜650MPa时,接收概率为95.31%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值556.39MPa,标准差29.5012。当标准指标
定为2500MPa时,单向接收概率为97.19%。
伸长率:样本个数100个,平均值21.45,标准差3.1087。当标准指标定为多6时,单向
接收概率为95.99%。
硬度:样本个数100个,平均值201.59,标准差14.9782。当标准指标定为170〜230,标
接收概率为95.36%。
3.3.6.2.2QSn6-0.2H06
MO«wew«70eeoo«>TOOnonono740noTTO'TWnono
抗拉强度/MPa规定理性延伸球度/MPa
图17QSn6-0.2H06态力学性能a图18QSn6-0.2H06态力学性能b
图19QSn6-0.2H06态力学性能c图20QSn6-0.2H06态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值724.7OMPa,标准差26.5648。当标准指标定为
670~780MPa时,接收概率为96.16%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值697.68MPa,标准差22.7751。当标准指标
定为次60MPa时,单向接攻概率为95.10%。
伸长率:样小个数100个,平均值10.27,标准差1.9584。当标准指标定为表M,单向接
收概率为95.25%。
硬度:样本个数100个,平均值230.76,标准差13.7592。当标准指标定为200~260时,
图21QSn8-0,3H04态力学性能a图22QSn8-0,3H04态力学性能b
图23QSn8-0,3H04态力学性能c图24QSn8-0.3H04态力学性能d
抗拉强度:样本个数100个,平均值645.93MPa,标准差28.9916。当标准指标定为
59()~705MPa时,接收概率为95.23%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值594.24MPa,标准差30.9937。当标准指标
定为N540MPa时,单向接I攵概率为95.99%。
伸长率:样本个数100个,平均值29.35,标准差5.0078。当标准指标定为N20时,标准
指标系数=1.87,单向接收概率为96.91%。
硬度;样本个数100个,平均值267.75,标准差8.5992。当标准指标定为N250时,标准
图25QSn8-0.3H06态力学性能a图26QSn8-0.3H06态力学性能b
图27QSn8-0.3H06态力学性能c图28QSn8-0.3H06态力学性能d
抗拉强度:样本个数100个,平均值731.68MPa,标准差24.5204.当标准指标定为
685~785MPa时,接收概率为95.67%。
规定塑性延伸强度:样本个数1()0个,平均值697.87MPa,标准差24.7083。当标准指标
定为次50MPa时,单向接攻概率为97.36%。
伸长率:样本个数100个,平均值19.74,标准差2.7983。当标准指标定为N15时,标准
指标系数=1.69,单向接收概率95.49%。
硬度:样本个数100个,平均值233.37,标准差12.5188。当标准指标定为210~260时,
图31QSn8-C.3H08态力学性能c图32QSn8-0.3H08态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值772.6MPa,标准差22.2120。当标准指标定为
735~835MPa时,接收概率为95.23%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值735.14MPa,标准差20.6711。当标准指标
定为受OOMPa时,单向接收概率为95.54%。
伸长率:样本个数100个,平均值13.63,标准差26233。当标准指标定为29时,单向接
收概率为96.12%。
硬度:样本个数100个,平均值244.75,标准差8.5427。当标准指标定为N230时,接收
概率为95.63%。
3.3.6.3.4QSn8-0.3H10
图33QSn8-0.3H10态力学性能a334QSn8-0.3H10态力学性能b
图35QSn8-0.3H10态力学性能c图36QSn8-0.3H10态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值84L31MPa,标准差23.0396。当标准指标定为
800~900MPa时,接收概率98.17%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值811.81MPa,标准差21.9934。当标准指标
定为N775MPa时,单向接(攵概率为95.29%。
伸长率:样本个数10()个,平均值9.34,标准差2.5790。当标准指标定为及时,单网接
收概率为95.38%。
硬度:样本个数100个,平均值265.88,标准差8.59X0。当标准指标定为250~29()时,接
40-T
图39QSn10-0.2H04态力学性能c图40QSn10-0.2H04态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值698.34MPa,标准差25.1003。当标准指标定为
650~750MPa时,接收概率95.32%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值636.57MPa,标准差26.8931。当标准指标
定为580~690MPa时,接收概率为95.88%。
伸长率:样本个数100个,平均值16.63,标准差3.3323。当标准指标定为211时,单向
接收概率为95.44%。
硬度;样本个数100个,平均值218.75,标准差9.5847。当标准指标定为200〜240时,接
图43QSn10-0.2H06态力学性能c图44QSn10-0.2H06态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值798.16MPa,标准差25.1740。当标准指标定为
750~850MPa时,接收概率95.24%。
规定塑性延伸强度:样本个数1()0个,平均值709.38MPa,标准差33.0408。当标准指标
定为650〜790MPa时,收概率为95.65%。
伸长率:样本个数100个,平均值14.78,标准差3.0271。当标准指标定为29时,单向接
收概率为97.19%。
硬度:样本个数100个,平均值250.49,标准差9.4831。当标准指标定为230~270时,接
图45QSn100.2H08态力学性能a图46QSn100.2H08态力学性能b
图47QSN10-0.2H08态力学性能c图48QSN10-0.2H08态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值891.63MPa,标准差23.7490。当标准指标定为
850~950MPa时,接收概率95.32%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值822.20MPa,标准差25.1713。当标准指标
定为780~920MPa时,接收概率为95.31%。
伸长率:样本个数100个,平均值6.87,标准差1.0792。当标准指标定为25时,单向接
收概率为95.84%。
硬度:样本个数100个,平均值269.12,标准差9.7403。当标准指标定为250~29()时,接
收概率为95.91%。
3.3.6.4.4QSn10-0.2H10
图49QSn10-0.2H08态力学性能a图50QSn10-0.2H08态力学性能b
图51QSn10-0.2H08态力学性能c图52QSn10-0.2H08态力学性能d
抗拉强度:样本个数I00个,平均值994.63MPa,标准差24.4948。当标准指标定为
950To50Mpa时,接收概率95.39%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值957.46MPa,标准差30.6480。当标准指标
定为沙OOMPa时,接收概率为96.06%。
伸长率:样本个数100个,平均值2.98,标准差1.1975。当标准指标定为多时,单网接
收概率为95.09%。
硬度:样本个数100个,平均值288.27,标准差9.8266。当标准指标定为2270时,单向
接收概率为95.50%。
40
图55QSn10-0.2H10态力学性能c
抗拉强度:样本个数I00个,平均值1071.72MPa,标准差42.7644。当标准指标定为
IO(X)~l2O()MPa时,接收概率95.19%。
规定塑性延伸强度:样本个数100个,平均值1026.73MPa,标准差44.9107。当标准指
标定为950~1190Mpa时,接收概率为95.61%。
硬度:样本个数100个,平均值310.16,标准差11.9542。当标准指标定为2290时,单向
接收概率为95.41%。
3.3.7弯曲性能
弯曲性能是描述带箔材冲压性能的重要指标,按照YS/T1773-2024《铜及铜合金带箔
材弯曲试验方法》进行试验,弯曲试验条件见下表,试验后弯曲外不应有肉眼可见的裂纹。
表7弯曲试验
最大弯曲内侧半径(90°)
牌号状态垂直于轧制方向(GW)平行于轧制方向(BW)
R/F试验个数合格率R/T试验个数合格率
H06Oxt12896.88%Oxt12898.44%
QSn4-0.3H080.5xt13297.73%2.5xt1>296.21%
11)()l.Oxt11899.15%4.0xt118100.00%
H04Oxt12696.03%Oxt12698.41%
QSn6-0.2
H06l.Oxt116100.00%2.0xt11698.28%
H04Oxt12797.64%Oxt12499.19%
H06Oxt12499.19%0.5xt12496.77%
QSn8-0.3
HOXOxt11698.28%2.0xt116100.0(1%
mol.Oxt8898.86%4.0xt8897.73%
H(H//•,///
H06///Oxt9896.94%
QSn10-0.2H08///l.Oxt8098.75%
H)0//3.()xt8697.67%
III:////
3.3.8电性能
电性能是衡晟连接器材料导电能力的重要指标,采用GB/T35I《金属材料电阻系数测
量方法》或GB/T32791《铜及铜合金导电率涡流测试方法》进行检测,带箔材的导电率应
符合下表的规定,仲裁时用GB/T351《金属材料电阻系数测量方法》进行检测。
表8线材的导电率
导电率(C20)
牌号%IACS
不小于
QSn4-0.319
QSn6-0.214
QSn8-0.312
QSnlO-D.29
3.3.8.1QSn4-0.3导电率
60-
50-
40-
力30・
戏
20-
10-
181920212223
9电率/%IACS
图56QSn4-0.3态导电率
导电率:样本个数I00个,平均值20.63%IACS,标准差0.9392。当标准指标定为
19N%IACS时,单向接收概率为95.91%。
3.3.8.2QSn6-0.2导电率
导电率:样本个数100个,平均值15.36%IACS,标准差0.8048。当标准指标定为
14>%IACSlb1,单向接收概率为95.41%。
3.3.8.3QSn8-0.3导电率
导电率:样本个数10()个,平均值13.14%IACS,标准差0.6281。当标准指标定为
122%IACS时,单向接收概率为96.51%。
3.3.8.4QSn10-0.2导电率
导电率:样本个数100个,平均值10.82%IACS,标准差1.0841。当标准指标定为
9>%IACSW,单向接收概率为95.31%。
3.3.9晶粒度
晶粒度对材料的韧性、塑性变形、加工成型均有重要影响,带箔材的晶粒度按照YS/T
347《铜及铜合金平均晶粒度测定方法》进行检验,带箔材应在软化退火状态下进行晶粒度
测试,测试结果应为1〜“im。本标准规定的超细晶锡青铜,经过特殊的生产工艺,晶粒尺
寸远低于常规的锡青铜。
3.3.10表面质量
根据超细晶锡青铜带箔材行业的要求,带箔材的表面应光滑、清洁,不应有影响使用
的缺陷。
四、标准中涉及专利的情况
无。
五、达到的社会效益等情况
(一)项目的必要性阐述
《“十四五”原材料工业发展规划》指出,到2025年,原材料工业保障和引领制造业
高质量发展的能力明显增强;增加值增速保持合理水平,在制造业中比重基本稳定;新材
料产业规模持续提升,占原材料工业比重明显提高。锡青铜具有高的强度,优良的弹性、
耐磨耐蚀、抗磁、易钎焊、电镀及良好的冷加工性能,常规的锡青铜带箔材作为国内第二
代铜及铜合金带箔材,被广泛地应用于各类接插件、连接器、端子、触点、膜片和弹簧等
元器件,是目前应用最广泛的弹性材料。常规的锡青铜带箔材,其晶粒尺寸通常在8〜
30pm,且存在晶粒尺寸不均匀的现象,导致其强度、韧性无法满足国防等高端应用的需要。
本标准规定的超细晶锡青铜,经过特殊的生产工艺,晶粒尺寸为1〜3pm,远低于常规的锡
青铜。《“十四五”原材料工业发展规划》指出,到2025年,原材料工业保障和引领制造
业高质量发展的能力明显增强;增加值增速保持合理水平,在制造业中比重基本稳定;新
材料产业规模持续提升,占原材料工业比重明显提高。
锡青铜具有高的强度,优良的弹性、耐磨耐蚀、抗磁、易钎焊、电镀及良好的冷加工
性能,常规的锡青铜带箔材作为国内第二代铜及铜合金带箔材,被广泛地应用于各类接插
件、连接器、端子、触点、膜片和弹簧等元器件,是目前应用最广泛的弹性材料。常规的
锡青铜带箔材,其晶粒尺寸通常在8〜30用口,且存在晶粒尺寸不均匀的现象,导致其强度、
韧性无法满足国防等高端应用的需要。本标准规定的超细晶青铜,经过特殊的生产工艺,
晶粒尺寸为1〜3Rm,远低于常规的锡青铜。同时,相比常规的锡青铜带箔材,在相同的状
态下,超细晶锡青铜带箔材有以下优点:
1)因其更高的强度及弹性可在客户端设计时保持其成型能力,利于产品轻薄化设计;
2)弯曲性能更加优异,其镀锡后弯曲不会有橘皮;
3)疲劳强度更高,在使用过程接触应力更加稳定,避免接触不良导致的电流或信号传
输的中断。通常情况下,疲劳强度约为抗拉强度值的1/3。时于该类超细晶带箔材,疲劳强
度可以提高到抗拉强度的1/2。
目前国内的常规锡青铜带材的生产水平已与国际先进水平无明显差别,中低端市场已
实现全面量产甚至出口,但晶粒尺寸为1〜3Hm的超细晶带材及箔材,与维兰德、日矿等国
际顶尖企业仍存在较大差距,高端产品需要进口替代以代替国内生产。据统计,2021年,
锡青铜带箔材产量约26万吨,同比增长18.2%;国内超细品锡青铜带箔材用量约为5万吨/
年,且在稳步上升,目前高弹性要求的连接器、开关、继电器领域中约80%左右的超细晶
锡青铜依赖于进口。《超组晶锡青铜带箔材》标准的制定,可规范高弹性要求的连接器、开
关、继电器等行业的铜合金带箔材的选材,为实现超细晶锡青铜带箔材的进口替代,解决
卡脖子问题提供技术支撑。
(-)项目的可行性阐述
-企业技术储备与技术水平、产业化情况、满足用户需求情况、市场规模;
宇波博威合金板带有限公司是我国高精度、高性能铜合金线材研发制造领域龙头企业,
研发的系列高性能铜合金材料•,成功应用于航空航天、5G通讯及新能源汽车等领域。先后
承担国家重点研发计划和地方科技项目课题10余项,在国家“十三五”重点研发计划项目
的资助下,研发『系列接插件用高性能铜合金板带材,次有色金属工业科学技术一等奖1项,
课题结题验收评价为优秀。
博威拥有国家认定企业技术中心、国家地方联合工程研究中心、国家认可实验室、国
家级博士后科研工作站等平台;其研发平台配置了电感耦合等离子体发射光谱仪、SEM、
EBSD、XRD、原子吸收分光光度计、碳硫分析仪等完整的理化、组织、摩擦磨损检测仪器
设备,完全能满足本项目研发需求。在本标准立项前,博威合金联合卜.游验证客户对该标
准做了大量的验证工作,积累了大量数据。
——拟要解决的主要问题,相关标准情况,存在的问题,研制标准的意义。
本标准的制定可解决电子元器件行业因选材不当导致的电流、信号传输不稳定等问题,
有利于供应链的自主可控。通过查阅相关资料发现,国外美标ASTMB1O3/B1O3M-2OI5
《Standardspecificationfor-Phosphor-BronzePlate,Sheet,Strip,andRolledBar》(锡青铜厚板、
薄板、带材和轧制条材)及日标JISH3110-2018《锡青铜和银银合金薄板、板材和带材》、
J1SH3130-2018《弹簧用铜被合金、铜钛合金、锡青铜、铜银锡合金和银银薄板材、板材和
带材》标准中未对超细晶锡青铜的性能及晶粒度进行规定,但国外知名企业如维兰德、日
矿等公司,已开发相应产品满足H益增长的高弹性性能要求。相对于常规的锡青铜带箔材,
相同状态的超细晶锡青铜带箔材有以下特点:1)强度更高,更利于客户轻薄化设计;2)
更优异的弯曲性能;3)使川过程接触应力更加稳定,电流、信号传输更加稳定。国内
GB/T34497-2023《端子连接器用铜及铜合金带箔材》及GB/T26007-2017《弹性元件和接插
件用铜合金带箔材》为端子连接器、弹性元件、接插件等的通用标准,包含的锡青铜为普
通锡青铜,在相同状态下,与本标准规定的超细晶锡青铜的性能指标差异大(如力学性能、
硬度、弯曲性能)等。GB/T34497-2023《端子连接器用铜及铜合金带箔材》及GB/T26007-
2017《弹性元件和接插件用铜合金带箔材》不能指导用户选材,制定《超细晶锡青铜带箔
材》标准迫在眉睫。
本标准的制定有助于铜合金带箔材产品转型升级和国产化应用,解决“卡脖子”问题,
并促进新产品、新技术发展,利于电子信息发展和产业化,提升高端铜合金材料供给质量
和水平,符合工信部电子|2021]5号《基础电子元器件产业发展行动计划》政策的要求,
(三)标准的先进性、创新性、标准实施后预期产生的经济效益和社会效益
该标准的实施,对于促进铜及铜合金板带材的质量提升,满足连接器、开关、继电器
等基础电子元器件产业对基础材料的需求,促进铜合金带箔材的健康发展,发挥着重要的
作用。本标准能够为电子元器件国产化及材料和设备仪器等基础电子产业发展,对推进信
息技术产业基础高级化、产业链现代化,乃至实现国民经济高质豉发展,具有巨大的经济
效益及社会效益。
本文件参考标杆客户维兰德、口矿的物性表,基于客户实际使用情况制作而成。经查
询,国内外均无专用的超细晶锡青铜带箔材标准,因维兰德、日矿的物性表除规定常规性
能外,还规定了热导率、电阻系数、热膨胀系数、密度等指标,表9对标准常规检测项目
进行对比,表10-表13是对重点指标(如导电率、力学性能、弯曲性能)进行对比分析。
表9本文件与维兰德、日矿的性能对比
项目本文件维兰德日矿标准水平对比
4个牌号,共14个状3个牌号,共9个2个牌号,共10优于维兰德,
牌号
态状态个状态优于日矿
化学成分有有有相当
外形尺寸及其允许偏厚度:0.080-0.400mm厚度:0.10-0.64mm低于维兰德,
无
差宽度8.5mm-850mm宽度Rmin优于日矿
优于维兰德,
侧边弯曲度有无无
优于日矿
优于维兰德,
边缘毛刺有无无
优于日矿
优于维兰德,
扭曲度有无无
优于日矿
优于维兰德,
平整度有无无
优于日矿
抗拉强度有有有相当
规定塑性延未给出范围,给与维兰德相
力学有有
伸强度出典型值当,优于日矿
性能
断后伸长率有,标距A501nm有,标距A50mm有,未规定标距相当
硬度有有有相当
90%180。折弯90。折弯低于维兰德,
弯曲试验90。折弯GW、BW
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