金屬材料認(rèn)識課件

1、金屬材料認(rèn)識課件 材料認(rèn)識材料認(rèn)識 Prepared by: Jack Zhang 金屬材料認(rèn)識課件 材料性質(zhì)表材料性質(zhì)表 金屬材料認(rèn)識課件 金屬材料選用原則金屬材料選用原則 最高工作溫度最高工作溫度 可選用的材料可選用的材料 105 錫青銅錫青銅,錫磷青銅錫磷青銅,鋅白銅及各種低溫度退火型鋅白銅及各種低溫度退火型 材料材料 150鈹青銅鈹青銅 175-200CE-4,538 Cu-12Ni-8Sn,Cu-30Ni-2.8Cr,Ni-1.5Be-1.2Co Cu-9Ni-6Sn,Cu-15Ni-8Sn,131,184 400Ni-2.5Be,Cu-20Ni-Mn 67KH56(前蘇聯(lián)前蘇聯(lián))

2、250 不同溫度下可選用的材料不同溫度下可選用的材料 金屬材料認(rèn)識課件 金屬材料認(rèn)識課件 特特 性性 項項 目目 P P H H O O S S P P H H O O R R B B R R O O N N Z Z E E C C O O P P P P E E R R A A L L L L O O Y YS S B B 3 3 1 1 C C 5 5 1 1 9 9 1 1 R R - - H HS S T T O O L L - - 9 9 2 2理理 論論 值值實實 際際 值值 1 1 . . 物物 理理 特特 性性 P P H H Y Y S S I I C C A A L L P

3、 P R R O O P P E E R R T T I I E E S S 密密 度度 ( ( G G / / C C M M ) ) D D E E N N S S I I T T Y Y8 8 . . 8 8 3 38 8 . . 9 98 8 . . 9 9 2 2 . . 化化 學(xué)學(xué) 特特 性性 C C H H E E M M I I C C A A L L P P R R O O P P E E R R T T I I E E S S 化化 學(xué)學(xué) 成成 份份 ( ( % % ) ) C C H H E E M M I I C C A A L L C C O O M M P P O

4、O S S I I T T I I O O N N S S n n : : 5 5 . . 5 5 0 0 - - 7 7 . . 0 0 0 0N N i i 1 1 . . 3 3 2 2 . . 7 7S S n n 3 3S S n n 2 2 . . 5 5 3 3 C C u u + + S S n n + + P P : :S S i i 0 0 . . 2 2 0 0 . . 8 8F F e e 0 0 . . 1 1F F e e 0 0 . . 0 0 7 7 9 9 9 9 . . 5 5 0 0 M M I I N NZ Z n n 0 0 . . 5 5 1 1 .

5、 . 5 5 N N i i 0 0 . . 1 1 N N i i 0 0 . . 1 1 0 0 C C u u 9 9 6 6 . . 3 3 P P : : 0 0 . . 0 0 3 3 - - 0 0 . . 3 3 5 5S S n n 0 0 . . 2 2 0 0 . . 8 8Z Z n n 2 2 Z Z n n 0 0 . . 9 9 2 2 P P b b 0 0 . . 0 0 8 8 3 3 . . 機機 械械 特特 性性 M M E E C C H H A A N N I I C C A A L L P P R R O O P P E E R R T T I I

6、 E E S S 抗抗 拉拉 強強 度度 ( ( K K G G / / M M M M ) ) T T E E N N S S I I L L E E S S T T R R E E N N G G T T H H 6 6 0 0 - - 7 7 0 06 6 5 5 5 5 8 86 6 5 5 . . 3 3 延延 伸伸 率率 ( ( % % ) ) E E L L O O N N G G A A T T I I O O N N 8 8 % % M M I I N N6 6 % %1 1 1 1 . . 0 0 % % 降降 伏伏 強強 度度 ( ( K K G G / / M M M

7、M ) ) Y Y I I E E L L D D S S T T R R E E N N G G T T H H 5 5 8 85 5 9 9 . . 7 75 5 9 9 . . 7 7 楊楊 氏氏 系系 數(shù)數(shù) ( ( K K G G / / M M M M ) ) Y Y O O N N G G S S M M O O D D U U L L U U S S 1 1 1 1 2 2 0 0 0 01 1 3 3 0 0 0 0 0 01 1 3 3 0 0 0 0 0 0 硬硬 度度 ( ( H H V V ) ) V V I I C C K K E E R R S S H H A A

8、R R D D N N E E S S S S 1 1 9 9 0 0 - - 2 2 1 1 0 01 1 9 9 0 0 2 2 3 3 0 02 2 0 0 1 1 2 2 0 0 8 8 金金 屬屬 成成 型型 性性 R R / / t t2 2 ( ( t t = = 0 0 . . 2 2 ) ) 4 4 . . 電電 氣氣 特特 性性 E E L L E E C C T T R R I I C C A A L L P P R R O O P P E E R R I I T T E E S S 導(dǎo)導(dǎo) 電電 性性 ( ( % % I I A A C C S S ) ) E E L L

9、 E E C C T T R R I I C C A A L L C C O O N N D D U U C C T T I I V V I I T T Y Y 1 1 4 4 % %3 3 8 8 % %3 3 0 0 % %2 2 8 8 . . 9 9 8 8 % % 價價 格格 ( ( N N T T $ $ / / K K G G ) ) P P R R I I C C E E1 1 5 5 0 01 1 9 9 8 81 1 3 3 3 3 銅硅鎳 金屬材料性能金屬材料性能 金屬材料認(rèn)識課件 金屬材料成型性金屬材料成型性 Good Way Bad Way 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的

10、接插件材料（連接器的接插件材料（1） 接插件材料 工作溫度 黃銅 90 oC 黃銅鍍錫 110 oC 錫青銅 90 oC 錫青銅鍍錫 110 oC 鈹青銅鍍銀 130 oC 鋼鍍鎳 250 oC 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（2） 材料的電氣性能，比重，融化溫度材料的電氣性能，比重，融化溫度 材料 導(dǎo)電率 電阻率 比重 融化溫度 m/mm2 mm2 /m g/cm3 oC 銅 57 0.017 8.9 1084 黃銅 40 0.025 8.6 930 錫青銅 18 0.050 8.8 1000 鈹青銅 15 0.060 8.6 960 銅合金 35 0.028 8.

11、5 1010 鋼 5 0.200 7.8 1350 鎳 14 0.070 8.9 1450 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（3） 金屬件材料金屬件材料 銅Copper(Cu) 黃銅Brass(CuZn) 錫磷青銅PhosphorBroze(CuSn) 鈹青銅BerylliumCopper(CuBe) 銅合金Nickel-Silver(CuNiZn) 鋼Steel(Fe) 鎳Nickel(Ni) 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（4） 銅銅 Copper (Su)Copper (Su) 紅色，較貴重的金屬，軟，易彎曲，很高 的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，耐腐

12、蝕，極好的操作性 黃銅黃銅 Brass (CuZn)Brass (CuZn) 銅和鋅的合金，60-96%的銅成分，良好的 彈性材料，可接受的導(dǎo)電性，很好的操作 性，易于焊接。 不太貴，成黃色。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（5） 錫磷青銅錫磷青銅 PhosphorBroze (CuSn)PhosphorBroze (CuSn) 銅和錫的合金，良好的彈性材料，彈性在 黃銅和鈹青銅之間，導(dǎo)電性能比黃銅差， 對應(yīng)力腐蝕不敏感，比黃銅貴1.4倍，成 紅色。 鈹青銅鈹青銅 BerylliuCopper (CuBe)BerylliuCopper (CuBe) 最佳的彈性，疲勞強

13、度好，耐腐蝕，耐磨 損，比黃銅貴5倍，成黃色。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（6） 銅合金銅合金 Nickel-Silver (CuNiZn)Nickel-Silver (CuNiZn) 銅鎳鋅合金（Cu 65%,Ni12%,Zn23)的導(dǎo)電 性能接近黃銅，耐腐蝕，耐強電壓，呈銀 白色，應(yīng)用不多。 鋼鋼 Steel (Fe)Steel (Fe) 應(yīng)用溫度可達250度，導(dǎo)電性差，彈性好 耐磨損，呈灰色。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的接插件材料（連接器的接插件材料（7） 鎳鎳 Nickel (Ni)Nickel (Ni) 很高的溫度特性 （應(yīng)用溫度可達650度，耐腐蝕，

14、好的強度和比較好的導(dǎo)電性。 呈銀灰色。 金屬材料認(rèn)識課件 貴金屬材料能否選用為電觸點材料或電接觸材料貴金屬材料能否選用為電觸點材料或電接觸材料,視其是否具備下列條件視其是否具備下列條件:接觸電阻低而接觸電阻低而 又穩(wěn)定又穩(wěn)定;不易磨損不易磨損,接觸面不易變形接觸面不易變形;不發(fā)生熔焊不發(fā)生熔焊,且耐環(huán)境性能好且耐環(huán)境性能好,價格適宜。價格適宜。 作為接觸電傳導(dǎo)材料作為接觸電傳導(dǎo)材料,首先要求電阻率必須小首先要求電阻率必須小,其次重要的是要求表面抗變色能力高其次重要的是要求表面抗變色能力高,所以所以, 廣泛使用抗變色能力高的貴金屬材料。廣泛使用抗變色能力高的貴金屬材料。 按電流大小來選用不同的金

15、屬按電流大小來選用不同的金屬: 3050mA以下用金及金合金系以下用金及金合金系; 50mA20A用銀合金系、鉑族合金系和銀氧化物用銀合金系、鉑族合金系和銀氧化物 系系;20 A以上用銀氧化物系。以上用銀氧化物系。 隨著電流增大隨著電流增大,在動觸點開關(guān)插座中在動觸點開關(guān)插座中,由電弧造成的影響加劇由電弧造成的影響加劇,就需選用抗熔焊性、耐損就需選用抗熔焊性、耐損 耗性優(yōu)良的材料。耗性優(yōu)良的材料。 按使用目的可分以下幾類按使用目的可分以下幾類: 1)銀及銀合金類銀及銀合金類:用于高導(dǎo)電性用于高導(dǎo)電性,弱電流弱電流(低能回路低能回路)的場合。的場合。 2)耐變色合金類耐變色合金類:鉑及鈀系合金鉑

16、及鈀系合金,用于耐腐蝕抗氧化用于耐腐蝕抗氧化,以及弱電流的場合。以及弱電流的場合。 3)耐電弧合金類耐電弧合金類:Ag-W、Ag-GdO等燒結(jié)材料等燒結(jié)材料,用于耐電弧、高導(dǎo)電的用于耐電弧、高導(dǎo)電的,低負(fù)荷的場合。低負(fù)荷的場合。 4)滑動接觸合金類滑動接觸合金類:Ag-Cu及鈀、金系多元素金屬合金及鈀、金系多元素金屬合金,用于耐磨性、低接觸電阻的滑動用于耐磨性、低接觸電阻的滑動 接觸場合。接觸場合。 電接觸材料選用原則電接觸材料選用原則 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍層材料（1） 電鍍層材料: 錫Tin(Sn) 銀Silver(Ag) 金Gold(Au) 鈀Palladiu

17、m(Pd) 鎳Nickel(Ni) 銅Copper(Cu) 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍層材料（2） 錫錫 Tin (Sn)Tin (Sn) 鍍錫的三種類型：預(yù)鍍錫；預(yù)覆層；電鍍。 錫比較軟，保護性防止腐蝕，比較廉價， 容易焊接，鍍層厚度在2-12m; 顏色：銀白色，暗或有光澤。 黃銅或青銅鍍錫耐溫110度，鋼鍍錫可達190度。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍層材料（3） 金金 Gold (Au)Gold (Au) 電鍍金是現(xiàn)有的電接觸件最優(yōu)質(zhì)的鍍層方法， 較軟，很耐腐蝕，在純酸里不溶解，良好導(dǎo) 電性，較昂貴，因此選擇性鍍金工藝更為合 理，即只在嚙合范

18、圍鍍金。 鍍金通常選擇先鍍鎳，以達到更好的防腐效果。 鍍金厚度一般在0.4-3.5um. 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍層材料（4） 鈀鈀 Palladium (Pd)Palladium (Pd) 貴金屬鈀用于電鍍代替金在某些有限制的范圍， AMP僅采用鈀在金屬焊接層（硬金方法） 鈀的導(dǎo)電率比金差。 鎳鎳 Nickel (Ni)Nickel (Ni) 比較貴重，銀白色金屬，導(dǎo)電率差，堅硬，表 面光滑，經(jīng)常用于鍍金的底鍍層，焊接性差，鋼 接觸件大多采用鍍鎳，（必須先鍍銅),紫銅鍍鎳 可耐溫340度，黃銅和青銅則可達250度。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍

19、層材料（5） 銀銀 Silver (Ag)Silver (Ag) 光澤白色，貴重金屬，軟，導(dǎo)電性好，容 易惰性氧化，所以易失去光澤，黃銅或青 銅鍍錫可耐溫110度，紫銅則可耐溫250度。 銅銅 Copper (Cu)Copper (Cu) 銅經(jīng)常用于基礎(chǔ)鍍層； 鍍錫接觸件改進可焊性； 為更好的附著力所以鋼選擇鍍銅較多。 金屬材料認(rèn)識課件 連接器的電鍍層材料（連接器的電鍍層材料（6） 材料的電氣性能，比重，融化溫度 材料 導(dǎo)電率 電阻率 比重 融化溫度 m/mm2 mm2 /m g/cm3 oC 錫 9 0.110 7.2 230 銀 62 0.016 10.5 960 金 41 0.024 19。3 1000