《連接器用鈹銅絲》編制說明（送審稿）

《連接器用鈹銅絲》編制說明（送審稿）一、工作簡況1.1任務(wù)來源本標準項目根據(jù)工業(yè)和信息化部《2022年第一批行業(yè)標準制修訂和外文版項目計劃》，工信廳科函（2022）94號，序號43，《連接器用鈹銅絲》（計劃編號2022-0043T-YS），完成年限為2023年。項目編制組成員單位蘇州金江電子科技有限公司、中航光電科技股份有限公司、湘潭大學。項目申報的編制組成員單位變化情況：1）蘇州金江銅業(yè)有限公司于2023年1月29日，經(jīng)蘇州市太倉市行政審批局審核批準，更名為蘇州金江電子科技有限公司。2）湘潭大學在連接器用鈹銅材料的熱塑性加工制備、形變熱處理、組織結(jié)構(gòu)一體化調(diào)控等方面有著深入的理論研究，一直參與本項目的研發(fā)。故增加為編制組成員單位。3）廣東中發(fā)摩丹科技有限公司因被蘇州金江電子科技有限公司收購故退出該項目。1.2立項目的和意義我國在電連接器接觸件設(shè)計、所用材料和產(chǎn)品制造的方面與國外先進企業(yè)存在較大差距，缺少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。高技術(shù)材料及產(chǎn)品一直依靠外協(xié)定制加工或直接產(chǎn)品進口。一些關(guān)鍵的產(chǎn)品和技術(shù)國外對我國一直采取封鎖禁運的措施，電連接器就是其中之一。近幾年來，隨著國際環(huán)境的變化，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)依據(jù)國內(nèi)外市場需求現(xiàn)狀及行業(yè)發(fā)展趨勢加大了研發(fā)投入，使得企業(yè)的自主創(chuàng)新能力不斷提高，技術(shù)水平的快速發(fā)展促進了市場的快速增長，逐步縮小了與國際先進水平的差距。目前為止，一批設(shè)計新穎、性能優(yōu)良、集成度高、功能多樣、組件小型化、連接穩(wěn)定可靠、使用壽命長的高端精密連接器正逐步走上市場并快速拓展。如線簧連接器、麻花針、毛紐扣、彈簧觸指等。與之同步展開的是新型連接器用新材料、新產(chǎn)品的研發(fā)，并取得了喜人成果，其中連接器用鈹銅絲就是打破壟斷、替代進口的新材料、新產(chǎn)品代表。目前，能夠批量交付使用的直徑小于0.1mm的連接器用高精度、高性能鈹銅絲僅有美國Brush公司、日本NGK公司和我國蘇州金江電子科技有限公司能夠制造。此前國內(nèi)市場依賴日本NGK產(chǎn)品，進口難度大、成本高，市場應(yīng)用受到較大限制。金江鈹銅絲產(chǎn)品研發(fā)成功并投入市場后，很快得到中航光電科技股份有限公司、貴州航天電器股份有限公司、陜西四菱電子科技有限公司、四川永貴電器股份有限公司等科研院所和高科技公司的青睞。進行了產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)指標適用性驗證，獲得一致認同。連接器用鈹銅絲規(guī)格超細，且在化學成分、產(chǎn)品規(guī)格、力學性能、工藝性能、檢測方法、絲卷單重等方面均有較高要求，目前市場無標準可依，訂貨單多采取客戶提出的技術(shù)條件，內(nèi)容多樣，技術(shù)要求參差不齊。因此，制定與連接器用鈹銅絲相適應(yīng)的行業(yè)標準，規(guī)范此類產(chǎn)品的分類、技術(shù)指標及其檢測方法。對促進這些高端產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定提高，滿足市場需求都十分必要。1.3主要參加單位和工作成員所作的工作1.3.1主要參加單位概況蘇州金江電子科技有限公司（KINKOU）創(chuàng)立于2004年5月，是以進口替代為目標的高性能銅合金材料研發(fā)及生產(chǎn)型企業(yè)，全部產(chǎn)品均為高新技術(shù)產(chǎn)品，蘇州市高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有多項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)明專利和實用新型專利，先后起草制訂了《AL2O3彌散強化銅棒材和線材》、《光電倍增管用鈹青銅帶》、《電阻焊電極用Al2O3彌散強化銅片材》、《亞穩(wěn)分解強化銅-鎳-錫合金棒》等國家、行業(yè)標準。鈹銅棒線材產(chǎn)品是公司主要產(chǎn)品之一，隨著市場鈹銅絲的需求增加，公司在原有技術(shù)、設(shè)備的基礎(chǔ)上研發(fā)成功了連接器用鈹銅絲產(chǎn)品，經(jīng)檢測、試用各項性能與日本NGK產(chǎn)品處于同一質(zhì)量水平，獲得客戶認可。中航光電科技股份有限公司，專業(yè)從事中高端光、電、流體連接技術(shù)與設(shè)備的研究與開發(fā)。公司擁有國家認定企業(yè)技術(shù)中心，博士后科研工作站，累計獲得授權(quán)專利2900余項，制修訂國行業(yè)標760余項。公司自主研發(fā)各類連接產(chǎn)品300多個系列，25萬多個品種，有圓柱式、開槽式、線簧式、絞線式、方形簧片式和冠簧式等適用于各種場合的最佳結(jié)構(gòu)形式。為滿足組件小型化、連接穩(wěn)定可靠、使用壽命長的高端市場需求，進一步研發(fā)出射頻線簧、麻花針、毛紐扣、彈簧觸指等設(shè)計新穎、性能優(yōu)良、集成度高、功能多樣的新型連接器。本項目產(chǎn)品的多個系列及品種均屬此類新型連接器，用于航空航天、信息工程、海洋設(shè)備及設(shè)施等高端技術(shù)領(lǐng)域。中航光電對作為材料使用的連接器用鈹銅絲的技術(shù)要求、適用環(huán)境、性能指標以及檢測方法有獨到見解和實踐經(jīng)驗。湘潭大學，2022年2月，入選國家“雙一流”建設(shè)高校。擁有，材料科學與工程一級學科博士點與博士后工作站，材料科學ESI排名進入全球大學和科研機構(gòu)前1%，在連接器用鈹銅材料的熱塑性加工制備、形變熱處理研究、組織結(jié)構(gòu)一體化調(diào)控等方面進行了深入的理論研究，為自主開發(fā)連接器用鈹銅絲材制備工藝提供了理論基礎(chǔ)。1.3.2工作成員所作的工作項目編制組成員所作的工作列于表1。表1編制組成員工作內(nèi)容單位姓名工作內(nèi)容金江電子科技韓坦產(chǎn)品生產(chǎn)和使用情況調(diào)研，制造方案制定與改進，技術(shù)參數(shù)的確定。與國外同類先進產(chǎn)品的比對試驗。陳紅工藝參數(shù)與產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)關(guān)系的確認，檢驗方法的確認，產(chǎn)品的檢驗與試驗。郭莉產(chǎn)品生產(chǎn)和使用情況調(diào)研，技術(shù)資料的收集與整理，收集、整理試驗數(shù)據(jù)，驗證試驗方法，標準條款及編制說明編寫。中航光電李穎提供產(chǎn)品使用情況和改進建議，收集、整理客戶端不同應(yīng)用的技術(shù)指標。參與產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)確定，提供實用有效的檢測方法。張磊參與國外同類先進產(chǎn)品的比對試驗，提供比對樣本。湘潭大學朱戴博連接器材料基礎(chǔ)理論、制造方式及技術(shù)性能可行性研究。1.4主要工作過程1.4.1預(yù)研階段2019年，隨著電連接器組件小型化、連接穩(wěn)定可靠、使用壽命長的市場需求，中航光電研發(fā)出了一系列設(shè)計新穎、性能優(yōu)良、集成度高、功能多樣的新型連接器產(chǎn)品。產(chǎn)品使用的關(guān)鍵材料之一是具有高強度、高彈性、高導(dǎo)電性、耐腐蝕、耐疲勞、彈性滯后小、無磁性、沖擊不產(chǎn)生火花等性能優(yōu)異的鈹銅絲。當時能夠生產(chǎn)并批量交付這種高性能精密鈹銅絲產(chǎn)品的僅有美國Brush公司、日本NGK公司。蘇州金江電子科技有限公司得到信息隨即利用公司現(xiàn)有鈹銅棒線生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)驗，利用現(xiàn)有設(shè)備，新增覆蓋市場所需全規(guī)格產(chǎn)品的多模極細絲拉絲設(shè)備展開研發(fā)。經(jīng)過研究、試制、調(diào)整、小批量試產(chǎn)、中試等過程，完成產(chǎn)品研發(fā)。產(chǎn)品在中航光電、貴州航天、陜西四菱電子、四川永貴等科研院所和高科技公司試用。中航光電和貴州航天的相關(guān)人員都曾蒞臨金江公司考察（見圖1、圖2），并一同進行了相關(guān)技術(shù)指標的適用性驗證，對材料的適用性予以肯定，獲得一致認同。隨后，金江公司與中航光電合作開展了金江產(chǎn)品與日本NGK產(chǎn)品有關(guān)產(chǎn)品適用性對比試驗，內(nèi)容包括化學成分、力學性能、尺寸及其偏差、表面質(zhì)量以及連接器的耐腐蝕性、高溫力學性能、高低溫轉(zhuǎn)換力學性能、高溫應(yīng)力松馳等項目。試驗結(jié)果表明，國產(chǎn)鈹銅絲產(chǎn)品與日本NGK產(chǎn)品處于同一質(zhì)量水平。圖1金江電子科技鈹銅絲產(chǎn)品圖1中航光電考察訪問金江電子科技1.4.2標準立項2020年11月3日，蘇州金江電子科技有限公司和中航光電科技股份有限公司將《連接器用鈹銅絲》行業(yè)標準計劃項目建議書提交全體委員會議討論，同意申請立項。2022年4月，該項目獲工業(yè)和信息化部批準，并作為第一批行業(yè)標準制修訂和外文版項目計劃下達，計劃編號2022-0043T-YS。1.4.3起草階段2022年11月16日至19日，有色金屬標準化技術(shù)委員會在安徽池州組織召開了本標準的第一次工作會議，參會單位23個，與會專家38人。會議同時開通了網(wǎng)絡(luò)會議模式，以保證因疫情不能現(xiàn)場到會的專家充分發(fā)表意見或建議。與會專家對本標準草案稿進行了深入細致的研討。對文件中的術(shù)語與定義、棒芯纏繞、圈徑離合度等提出了改進的意見或建議。提出增加化學成分的化學分析方法；對文本格式提出了改進意見；調(diào)整規(guī)范性附錄的格式，刪除范圍，增加檢驗方法原理等。標委會還提出了本標準文件編制說明中的部分技術(shù)要求數(shù)據(jù)不夠全面，希望進一步完善。下一步的工作重點將對提出的這些問題進行整改與完善。主要修改意見或建議如下：1）采用行業(yè)標準的全新格式以及規(guī)范用語；2）化學成分近國標表述；3）將技術(shù)要求中“圈徑離合度”的項目名稱更改為具有明確指向的“徑、軸向離散度”；4）增加“徑、軸向離散度”的術(shù)語與定義；5）表8卷重修改為“卷凈重”；6）附錄A中增加方法原理，對內(nèi)容格式進行規(guī)范性修改；7）完善編制說明中的數(shù)據(jù)及分析。編制組根據(jù)意見，對標準進行修改和完善，形成了《征求意見1稿》。2023年5月24日~25日，色金屬標準化技術(shù)委員會在洛陽組織召開了本標準的第二次工作會議，參會單位18個，與會專家40人。與會專家對本標準征求意見1稿的技術(shù)細節(jié)以及文本格式進行了認真研討，提出如下意見或建議。電性能添加技術(shù)指標名稱代碼；纏繞試驗所用硬質(zhì)棒芯增加代表性材料名稱；≤0.20mm銅絲的單卷重量≥1kg，修改為≤0.10mm銅絲的單卷重量≤100g；增加晶粒度檢驗制樣方法；表面檢驗用放大鏡修改為顯微鏡；6）纏繞試驗所用放大鏡倍數(shù)表移至6.7；7）增加絲卷重量的稱重方法；8）文本格式的規(guī)范表述。編制組根據(jù)意見，對標準進行修改和完善，形成了標準《征求意見2稿》。1.4.4征求意見階段《征求意見2稿》通過網(wǎng)絡(luò)和微信發(fā)送至標委會會員單位、非會員單位以及相關(guān)院校。共計45個，其中會員單位44個，占97.7%；非會員單位1個，占2.3%；院校11個，占24.4%。編制組根據(jù)反饋的意見（詳見《征求意見匯總處理表》），對標準進行修改和完善，于2023年6月28日形成了標準《送審稿》及《編制說明》。1.4.5審查階段技術(shù)專家審查委員審查1.4.6報批階段二、編制原則本標準研究的預(yù)期目標是制定出一項符合當前市場需要，滿足高端應(yīng)用的新型連接器用鈹銅絲標準，使產(chǎn)品有標可依，要求明確適用，指標有據(jù)可查，方法適宜有效。1）收集整理國內(nèi)進口鈹銅絲產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)標準或文件，收集客戶對本標準產(chǎn)品的技術(shù)要求及關(guān)注重點，進行充分論證；2）對比國產(chǎn)品與國外先進產(chǎn)品的各項技術(shù)指標，選擇滿足客戶要求的最適宜指標；3）產(chǎn)品以規(guī)格、狀態(tài)劃分組距，技術(shù)指標取值范圍與相應(yīng)規(guī)格、狀態(tài)分組對應(yīng)；4）目前使用的對連接器制作的重要影響的技術(shù)指標及其檢測方法，在經(jīng)過復(fù)核、確認適宜有效的基礎(chǔ)上納入本標準；5）完全按照GB/T1.1-2020和有色加工產(chǎn)品標準和國家標準編寫示例的要求進行格式和結(jié)構(gòu)編寫。三、標準主要技術(shù)內(nèi)容的確定依據(jù)及主要試驗和驗證情況分析3.1標準題目與適用范圍3.1.1本標準立項名稱為“連接器用鈹銅絲”，英文名稱“Berylliumcopperwireforconnector?”，在標準初稿征求意見的過程中未提出其他建議，仍確定為此項標準的名稱。3.1.2規(guī)定了本標準適用范圍：本標準適用于航空航天、通信終端、裝備制造、汽車電子、消費電子等領(lǐng)域的連接器用鈹銅絲。以利于客戶選材。3.2產(chǎn)品分類產(chǎn)品分類是對連接器用鈹絲產(chǎn)品的截面形狀、牌號、狀態(tài)、規(guī)格應(yīng)符合的規(guī)定，同時規(guī)定了產(chǎn)品標記方法。相關(guān)情況分別說明如下：1）我國目前生產(chǎn)的連接器用鈹銅絲，產(chǎn)品截面形狀為圓形，以絲材直徑來劃分不同的規(guī)格，產(chǎn)品長度均在萬米以上，不方便測量與計算，因而采用卷重衡量。2）通過預(yù)研，國內(nèi)目前在連接器用鈹絲產(chǎn)品的實際生產(chǎn)應(yīng)用中，合金牌號絕大多數(shù)采用美國ASTM標準中C17200，國內(nèi)對應(yīng)牌號TBe1.9-0.2。產(chǎn)品的供貨狀態(tài)根據(jù)目前市場需要選擇了TB00、TD01、TD02、TD03、TD04、TH03六種。3）截面尺寸規(guī)格：根據(jù)目前市場需求現(xiàn)狀的預(yù)研，確定本標準產(chǎn)品的截面尺寸規(guī)格為：直徑0.01mm～0.60mm。4）產(chǎn)品標記方法：按照GB/T1.1-2020的規(guī)定，產(chǎn)品標記按產(chǎn)品名稱、標準編號、合金代號、供應(yīng)狀態(tài)、截面規(guī)格的順序表示，標準中給出了鈹銅絲的典型標記示例。3.3技術(shù)要求3.3.1化學成分TBe1.9-0.2（C17200）鈹銅絲的化學成分在GB/T5231《加工銅及銅合金化學成分和產(chǎn)品形狀》和ASTMB197《銅鈹合金線材》標準中的規(guī)定一致，僅表述方式不同。具體差異列于表2和表3。表2GB/T5231鈹銅絲化學成分牌號化學成分（質(zhì)量分數(shù)）/%BeNi+CoNi+Co+FeAlSiCubTBe1.9-0.2a（C17200）1.80~2.00≥0.20≤0.6≤0.20≤0.20余量a當表中所有元素都進行分析時，其總和不得小于99.5%。bCu作為余量，可以按所有分析元素總和與100%之間的差值確定。表2ASTMB197鈹銅絲化學成分牌號化學成分（質(zhì)量分數(shù)）/%BeNi+CoNi+Co+FeAlSiNi+Co+Fe+Be+CuC172001.8~2.0≥0.20≤0.6≤0.2≤0.2≥99.5目前絕大多數(shù)應(yīng)用市場均采用美國Brush公司和日本NGK產(chǎn)品的化學成分，其中Al和Si的化學成分為≤0.1%，其他與GB/T5231和ASTMB197一致。符合該化學成分要求的鈹銅絲，用于多系列、多品種的連接器產(chǎn)品。經(jīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域、多種復(fù)雜環(huán)境的使用驗證，能夠滿足使用要求。本標準采用美國Brush公司和日本NGK產(chǎn)品的化學成分指標，按GB/T5231的表述方式列出。大部分生產(chǎn)商正常情況下按爐次進行成分的分析檢驗，客戶的入廠檢驗則是按批次進行。為確定產(chǎn)品在兩個不同的取樣時段，其化學成分有無差異，金江公司多次將常用規(guī)格產(chǎn)品的成品樣本送至有檢驗資質(zhì)的第三方進行一致性確認檢驗。具體檢驗結(jié)果列于表4。表4C17200鈹銅絲化學成分的第三方檢驗結(jié)果日期直徑mm化學成分（質(zhì)量分數(shù)）/%BeNiCoFeAlSiCu2021-11-20.11.860.0050.290.0080.0360.030余量2021-11-120.0751.830.0050.290.0420.0420.0362021-11-120.151.860.0050.280.0080.0360.0292021-11-120.21.850.0050.280.0080.0360.0282022-5-190.51.940.0050.320.0050.0260.0202022-7-250.051.9100.0050.3610.0050.0450.022注：檢測機構(gòu)為優(yōu)聯(lián)檢測經(jīng)第三方檢驗確認，取樣時段對化學成分的檢驗數(shù)據(jù)沒有影響。3.3.2外形尺寸及其允許偏差銅絲直徑和圓度的檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)列于表5。根據(jù)統(tǒng)計的結(jié)果，確定本標準銅絲直徑和圓度允許偏差大于檢測數(shù)據(jù)的最小值取整。新研發(fā)產(chǎn)品需要的更嚴格尺寸偏差，可通過供需雙方協(xié)商，在訂貨單的技術(shù)要求中另行商定。表5銅絲直徑和圓度檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計單位為毫米規(guī)格樣品數(shù)量（個）直徑檢測結(jié)果范圍數(shù)據(jù)偏差范圍圓度檢測結(jié)果范圍數(shù)據(jù)偏差范圍0.01100.009~0.0100.0010.000~0.0010.0010.03500.028~0.0300.0020.000~0.0020.0020.05800.048~0.0500.0020.000~0.0020.0020.101000.097~0.1000.0030.001~0.0030.0030.201000.196~0.2000.0040.001~0.0040.0030.301000.295~0.3000.0050.001~0.0050.0040.501000.493~0.5000.0070.003~0.0090.0063.3.3室溫拉伸力學性能室溫拉伸力學性能是連接器用鈹銅絲重要的技術(shù)指標，產(chǎn)品在微絲狀態(tài)下要保證有足夠的強度支撐連接器的插拔力，并具備良好的彈性保證接觸穩(wěn)定可靠。同時，銅絲還要承受更多次數(shù)的插拔，保證具備較長的使用壽命。C17200鈹銅絲力學性能除對抗拉強度進行要求外，還對延伸性能進行了規(guī)定，采用斷裂總延伸率，即斷裂時的塑性延伸加彈性延伸，而不是常用的斷后伸長率。原因是材料彈性對連接器元器件的插接可靠與牢固性能至關(guān)重要。選取應(yīng)用廣泛、用量最大、原始數(shù)據(jù)充分的固溶熱處理+3/4加工硬化的TD03狀態(tài)和連接器常用的固溶熱處理+冷加工3/4硬+沉淀熱處理的TH03狀態(tài)的產(chǎn)品進行力學性能的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。TD03和TH03狀態(tài)的力學性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)分別列于表6和表7。TD03的抗拉強度數(shù)據(jù)分布直方圖示于圖2。其他狀態(tài)產(chǎn)品的力學性能實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計列于表8。表6TD03狀態(tài)產(chǎn)品力學性能實際測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計直徑mm狀態(tài)樣品數(shù)量（個）抗拉強度檢測結(jié)果范圍RmMPa斷裂總延伸率檢測結(jié)果范圍At%0.01~0.05TD0350837~10482.1~2.4＞0.05~0.2060786~10753.2~3.5＞0.20~0.60100687~9793.1~3.5表7TH03狀態(tài)產(chǎn)品力學性能實際測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計直徑mm抗拉強度RmMPa斷裂總延伸率At%檢測結(jié)果范圍平均值極差檢測結(jié)果范圍平均值極差0.030140114~2.402.240.260.0751416~1423141972.88~3.973.350.090.100144842~5.224.660.80.120151808~4.894.400.810.150148065~4.304.060.650.200139494~7.926.202.980.2501370~147014341006.01~11.368.595.350.5001325~143813791137.95~13.4710.735.52TD03狀態(tài)鈹銅絲的抗拉強度：直徑0.01mm~0.05mm。平均值為：934.5MPa，標準差為：46.981。在正態(tài)分布曲線左邊，標準指標系數(shù)σ=（934.5-835）/46.981=2.1178，接收概率為：99.96/2=49.98%；在正態(tài)分布曲線右邊，標準指標系數(shù)σ=（1050-934.5）/46.981=2.4584，接收概率為：99.94/2=49.97%。該標準指標的接收概率為：49.98%+49.97%=99.95%。直徑大于0.05mm~0.20mm。平均值為：931MPa，標準差為：63.51。在正態(tài)分布曲線左邊，標準指標系數(shù)σ=（931-784）/63.51=2.3145，接收概率為：99.96/2=49.98%；在正態(tài)分布曲線右邊，標準指標系數(shù)σ=（1078-931）/63.51=2.3145，接收概率為：99.96/2=49.99%。該標準指標的接收概率為：49.98%+49.98%=99.96%。直徑大于0.20mm~0.60mm。平均值為：831.82MPa，標準差為：59.385。在正態(tài)分布曲線左邊，標準指標系數(shù)σ=（831.82-686）/59.385=2.4555，接收概率為：99.96/2=49.98%；在正態(tài)分布曲線右邊，標準指標系數(shù)σ=（980-831.82）/59.385=2.4952接收概率為：99.95/2=49.975%。該標準指標的接收概率為：49.98%+49.975%=99.955%。圖2TD03狀態(tài)抗拉強度數(shù)據(jù)分布直方圖為保證連接器連接牢固可靠，其所用鈹銅絲不但要有較高的強度還應(yīng)具備良好的彈性和韌性，因而對材料斷裂總延伸率At提出要求。鑒于材料的自然屬性，鈹銅絲的斷裂總延伸率波動范圍非常有限，這一點表6中可以看出。統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可看出延伸率指標數(shù)值的大小與產(chǎn)品規(guī)格相關(guān)，但不具備線性關(guān)聯(lián)。使用方希望產(chǎn)品在保證具有較高強度的同時，盡可能具備較大的斷裂延伸率。因此，本標準文件采用了限制最小值的方法，不限制指標上限。從表7的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，經(jīng)固溶熱處理+冷加工3/4硬+沉淀熱處理的TH03狀態(tài)的產(chǎn)品，抗拉強度有了較大提高，指標提高及其數(shù)據(jù)的分散程度與產(chǎn)品規(guī)格的大小無明顯相關(guān)。斷裂總延伸率雖然隨產(chǎn)品直徑的增加指標增大，但不存在穩(wěn)定的線性關(guān)聯(lián)，且與直徑的變化無明顯分界。總體來看，力學性能分散度較低，標準偏差很小，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)標準的正態(tài)分布。其他狀態(tài)產(chǎn)品的力學性能與TD03、TH03狀態(tài)在具體數(shù)值上有所差異，其正態(tài)分布與上述二狀態(tài)相近，沿中心值兩側(cè)均勻分布。表8TB00、TD01、TD02、TD04產(chǎn)品力學性能實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計狀態(tài)抗拉強度RmMPa斷裂總延伸率At%檢測結(jié)果范圍平均值極差檢測結(jié)果范圍平均值極差TB00394~56747617321.14~23.4022.192.26TD01623~79970817610.76~13.5212.092.76TD02762~9268391646.23~8.857.542.62TD041108~143512643272.18~5.793.723.61經(jīng)分析計算，參照ASTMB197和ASTMB888，以及國內(nèi)外客戶提出的要求，本標準文件確定產(chǎn)品各狀態(tài)的室溫縱向力學性能指標，抗拉強度采用上下限雙向控制，斷裂總延伸率采用下限控制。性能指標與產(chǎn)品規(guī)格有明確對應(yīng)關(guān)系的按產(chǎn)品直徑對應(yīng)。3.3.4電性能電性能是導(dǎo)電材料傳輸電流能力強弱的一種測量值。銅合金的電性能在相當程度上取決于添加的元素及其含量多少，為了提高銅材的強度和彈性損失部分導(dǎo)電性能是必然的。本標準所用鈹銅材料，是在保證其產(chǎn)品滿足使用要求的強度和彈性的同時滿足電性能的要求。國際退火銅標準規(guī)定，20℃時，體積電阻系數(shù)0.017241?·mm2/m，相當于導(dǎo)電率100%IACS。體積電阻系數(shù)與導(dǎo)電率的換算關(guān)系為：導(dǎo)電率（20℃）=（0.017241/ρ20）×100%IACS式中：ρ20—體積電阻系數(shù)（20時），單位為（Ω·mm2/m）。標準制定過程中，對產(chǎn)品體積電阻系數(shù)進行了大量的實驗測試。為方便辨識換算出了導(dǎo)電率值，測試結(jié)果匯總見表9。表9體積電阻系數(shù)實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計狀態(tài)樣品數(shù)個體積電阻系數(shù)Ω·mm2/m導(dǎo)電率%IACSTB00150.08887~0.0879619.4~19.6TD01200.08887~0.0870819.4~19.8TD02250.08933~0.0884219.3~19.5TD03200.09122~0.0888718.9~19.4TD04200.09220~0.0902718.7~19.1TH03200.07214~0.0709523.9~24.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，本標準除TH03狀態(tài)外的其他狀間導(dǎo)電率差別不大，經(jīng)對客戶產(chǎn)品使用適用性的預(yù)研，確定該導(dǎo)電率范圍內(nèi)的鈹銅絲產(chǎn)品完全能夠滿足不同場合的使用要求。經(jīng)過沉淀熱處理的TH03狀態(tài)導(dǎo)電率有一定幅度的提高。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和制造工藝控制水平確定本標準文件導(dǎo)電率的控制指標為TH03狀態(tài)不小于23%IACS，其他狀態(tài)不小于17%IACS。TH03狀態(tài)的指標參考了EN1654《彈簧連接器用帶材》的標準。3.3.5晶粒度通過生產(chǎn)試驗確認晶粒度對材料使用性能有一定影響，生產(chǎn)過程中也通過該項目的檢驗以選擇最優(yōu)工藝。所以，本標準文件對該項目按不同規(guī)格提出了要求。具體指標列于表10。在客戶有要求時對產(chǎn)品進行檢驗。表10銅絲的晶粒度單位為毫米直徑平均晶粒度0.01~0.050.0003~0.017>0.05~0.100.017~0.020>0.10~0.600.020~0.120夾雜3.3.6徑向、軸向離散度夾雜徑、軸向離散度是連接器用鈹絲特殊需要的檢測環(huán)節(jié)。鈹銅絲在制作具有柔性連接功能類別的連接器時，需將銅絲多圈、多層纏繞，要求銅絲在這種多圈、多層纏繞的條件下，保證其銅絲之間緊密貼合。在插針插入后趨于無間隙貼合，以實現(xiàn)最大的連接效率。就是說具有高強高彈性能的鈹銅絲在自由形態(tài)下，經(jīng)多圈、多層纏繞，其所有銅絲距連接中心的差異不能過大。通過實驗、檢測、驗證、改進的多次循環(huán)，最終認定采用徑向、軸向離散程度的檢測方法最為有效、可靠，且可操作性強。其方法原理是：將銅絲纏繞于相應(yīng)規(guī)格的芯軸之上施加一定的預(yù)應(yīng)力，在不施加任何外力的自由形態(tài)下垂直放絲所形成的銅絲圈，其徑向和軸向的離散程度，能夠反映出銅絲的應(yīng)力分布是否均勻，由此判定銅絲性能的均勻程度。通過數(shù)次循環(huán)實驗，逐步確定了不同規(guī)格鈹銅絲有效檢測的芯軸尺寸，確定了能夠滿足使用要求的徑向和軸向離散的允許值。自由形態(tài)的術(shù)語定義為：將銅絲從所纏繞的芯軸上垂直放絲于平面，形成無約束、自由緊密聚集的絲卷。徑向、軸向離散度的術(shù)語定義為：固定自由形態(tài)銅絲圈的兩端，由固定點垂直提起。銅絲圈直徑大小的差值和軸向最大離散值。自由形態(tài)下徑向、軸向離散度的檢測方法提要：取不少于芯軸20圈的成品銅絲，復(fù)繞相應(yīng)尺寸的芯軸之上。將銅絲從芯軸上垂直放絲于平面，形成無約束、自由緊密聚集的絲卷。固定絲卷的兩端，形成與放絲圈數(shù)等同的完整閉環(huán)。由固定點將該絲卷提起。測量并計算銅絲圈的圈徑差值和銅絲圈的軸向外展最大值。自由形態(tài)下，徑向、軸向離散度的測量方法作為規(guī)范性附錄列于標準的附錄A。3.3.7纏繞試驗纏繞試驗與彎曲試驗有著異曲同工的作用，由于銅絲太細，無法進行彎曲試驗，但連接器用鈹銅絲對這方面的性能又有要求。因此，采用將銅絲纏繞于硬質(zhì)棒芯的方法替代彎曲試驗。技術(shù)要求：纏繞后的銅絲表面，在顯微鏡下應(yīng)無目視可見的裂紋、損傷等缺陷。顯微鏡倍數(shù)按表11的規(guī)定。試驗方法：按銅絲等徑選取硬質(zhì)棒芯，在10℃~35℃的溫度下，人工纏繞纏繞8圈~10圈。表11顯微鏡倍數(shù)直徑/mm放大鏡倍數(shù)≦0.05500>0.05~0.10250>0.10~0.18200>0.18~0.601003.3.8外觀質(zhì)量根據(jù)生產(chǎn)實際情況，表面缺陷主要有裂紋、起皮、夾雜、磕碰、劃傷和毛刺等缺陷。其中裂紋、起皮、夾雜等缺陷主要由產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中的前期工序產(chǎn)生；磕碰、劃傷、毛刺等缺陷多由后續(xù)冷加工過程所產(chǎn)生。這些缺陷在大規(guī)格產(chǎn)品產(chǎn)品中可見，而當產(chǎn)品直徑小于0.05時，所有的缺陷都會導(dǎo)致冷加工的斷絲，影響單卷重量。因此，本標準規(guī)定了銅絲表面應(yīng)光滑、清潔，不應(yīng)有裂紋、起皮、夾雜、磕碰、劃傷和毛刺等影響使用的缺陷。檢驗方法按GB/T26303.2標準，使用顯微鏡進行檢查，放大倍數(shù)根據(jù)規(guī)格按表11選用。3.3.9絲卷重量鈹銅絲的卷重對產(chǎn)品使用影響較大。例如射頻線簧連接器，鈹銅絲長度越長，能夠纏繞的線簧數(shù)量就越多，這不僅大大提高了銅絲的利用率，同時也提高了連接器的生產(chǎn)效率。當鈹銅絲的直徑小于0.10mm時，卷重大于等于1kg的銅絲長度均在萬米之上，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品大卷重交付是產(chǎn)品制造技術(shù)的重大突破。所以，本標準對銅絲卷的單卷凈重進行了規(guī)定。3.4檢驗方法3.4.1化學成分化學成分的檢驗方法有GB/T5121銅及銅合金化學分析方法和YS/T470.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定鈹、鈷、鎳、鈦、鐵、鋁、硅、鉛、鎂量兩種。本標準規(guī)定二者均采用，仲裁時按GB/T5121。3.4.2外形尺寸及其允許偏差鈹銅絲外形尺寸及其允許偏差的測量方法采用GB/T26303.2銅及銅合金加工材外形尺寸檢測方法第2部分：棒、線、型材進行測量。3.4.3室溫力學性能鈹銅絲室溫力學性能的試驗方法有三個標準，即GB/T228.1-2021金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法，GB/T34505-2017銅及銅合金材料室溫拉伸試驗方法和GB/T10573-2020有色金屬細絲拉伸試驗方法。GB/T34505-2017，因無斷裂總延伸的試驗方法，不適用本標準產(chǎn)品，GB/T10573-2020僅限于規(guī)格在0.25mm以下的產(chǎn)品。所以本標準采用GB/T228.1-2021標準，拉伸試樣選擇R9。3.4.4電性能電阻系數(shù)的試驗方法采用GB/T351金屬材料電阻系數(shù)測量方法，為使用方便，本標準將體積電阻系數(shù)的規(guī)定指標換算出了導(dǎo)電率%IACS數(shù)據(jù)列于表中。3.4.5晶粒度晶粒度的試驗方法采用YS/T347銅及銅合金平均晶粒度測定方法。標準產(chǎn)品因規(guī)格過小，金相制樣需采用嵌入方法，選擇GB/13298金屬顯微組織檢驗方法。3.4.6徑向、軸向離散度徑、軸向離散度的檢測方法是參照中航光電企業(yè)原材料入廠檢驗規(guī)程規(guī)定的方法，經(jīng)金江銅業(yè)和廣東摩丹兩企業(yè)驗證認定，并對名稱、術(shù)語與定義、方法原理、操作步驟、計算方法重新規(guī)范而形成的檢測方法。作為本標準的規(guī)范性附錄用于該項目檢驗。3.4.7纏繞試驗纏繞試驗用于檢驗銅絲反復(fù)彎曲性能?，F(xiàn)行彎曲試驗標準不適用細絲的檢驗。本標準根據(jù)中航光電等客戶對進口產(chǎn)品的入廠檢驗規(guī)則，進行了規(guī)范性修訂之后，制定了纏繞試驗的試驗方法。3.4.8表面質(zhì)量表面質(zhì)量用本標準規(guī)定的相應(yīng)放大倍數(shù)的顯微鏡目視檢驗。3.4.9絲卷重量用相應(yīng)精度的衡器稱量。3.5檢驗規(guī)則3.5.1檢查和驗收1）產(chǎn)品應(yīng)由供方和第三方進行檢驗，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定。2）需方可對收到的產(chǎn)品按本文件的規(guī)定進行檢驗。如檢驗結(jié)果與本文件及訂貨單的規(guī)定不符時，應(yīng)以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。屬于表面質(zhì)量或外形尺寸的異議，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起一個月內(nèi)提出；其他質(zhì)量異議，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起三個月內(nèi)提出。如需仲裁，應(yīng)由供需雙方在需方共同取樣或協(xié)商確定。3.5.2組批銅絲應(yīng)成批提交驗收，每批應(yīng)由同一牌號、狀態(tài)和規(guī)格組成。每批重量應(yīng)不大于5kg。3.5.3檢驗項目產(chǎn)品的檢驗項目分為出廠檢驗項目和型式檢驗項目。每批銅絲的出廠應(yīng)進行化學成分，外形尺寸及其允許偏差，力學性能，徑、軸向離散度，纏繞試驗，表面質(zhì)量的檢驗以及卷凈重的稱量；需方有要求時，還應(yīng)進行電性能、晶粒度的檢驗。出現(xiàn)下列任一情況時，應(yīng)進行型式檢驗：新產(chǎn)品（首次供貨）或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠的試制定型鑒定；產(chǎn)品的原料、工藝有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時；產(chǎn)品停產(chǎn)后，恢復(fù)生產(chǎn)時；出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異時；連續(xù)二年未進行型式檢驗時；需方要求時（在訂貨單中注明）；國家質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)提出進行型式檢驗的要求時。3.5.4取樣銅絲的取樣方法按YS/T668的規(guī)定進行，取樣規(guī)定如下：化學成分：供方每爐次取1個試樣；需方每批隨機抽取1個試樣；室溫力學性能、電性能、晶粒度：每批任選2卷，每卷1個試樣；外形尺寸及其允許偏差，徑向、軸向離散度，纏繞試驗，表面質(zhì)量，絲卷凈重：逐卷。3.5.5檢驗結(jié)果的判定1）檢驗結(jié)果的數(shù)值按GB/T8170的規(guī)定進行修約，采用修約值比較法判定。2）化學成分分析結(jié)果不合格時，判該批銅絲不合格。3）外形尺寸及其允許偏差，晶粒度，徑向、軸向離散度，纏繞試驗，表面質(zhì)量和絲卷重量的檢驗結(jié)果不合格時，判該卷銅絲不合格。4）室溫力學性能和電性能的試驗結(jié)果中有試樣不合格時，應(yīng)從該批銅絲（包括原檢驗不合格的那卷銅絲）中取雙倍數(shù)量的試樣進行重復(fù)試驗，重復(fù)試驗結(jié)果全部合格，則判整批銅絲合格。若重復(fù)試驗結(jié)果仍有試樣不合格，則判該批銅絲不合格，或由供方逐卷檢驗，逐卷判定。四、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。預(yù)期達到的社會效益等情況項目的必要性闡述電連接器在航空航天、軍事、通訊、IT、交通、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，隨著航空航天、通信終端、高端裝備制造、汽車電子、消費電子等市場的快速增長，對連接器的需求不斷增大，同時對產(chǎn)品的規(guī)格、性能和適用性也提出了更高要求。比如連接器件的小型化、高集成度、高效率、多功能、連接可靠，使用壽命長等等。因此，一批設(shè)計新穎、性能優(yōu)良、集成度高、功能多樣、組件小型化、連接穩(wěn)定可靠、使用壽命長的高端精密連接器正逐步走進市場并快速拓展。如線簧連接器、麻花針、毛紐扣、彈簧觸指等。如圖3所示。其中連接器用鈹銅絲的最小絲徑可至0.01mm，是打破壟斷、替代進口的新材料、新產(chǎn)品代表。圖3新型連接器組件現(xiàn)行有色國行標中，線、絲材的最小規(guī)格為0.1mm，且技術(shù)要求均是產(chǎn)品的一般性要求，與技術(shù)要求對應(yīng)的檢驗方法也在產(chǎn)品規(guī)格、要求項目中受到限制，無法用于新型連接器用鈹銅絲產(chǎn)品。國際先進標準如ASTM、EN等也無本產(chǎn)品專用標準。如ASTMB197《銅鈹合金線材》，規(guī)格0.025mm~0.50mm，內(nèi)容是一般性技術(shù)要求；ASTMB888《電連接器或彈性元件用銅合金帶》和EN1654《彈簧連接器用帶材》均是適用于帶材連接。目前市場所用產(chǎn)品由日本NGK、美國Brush、蘇州金江電子科技提供。訂貨單中的技術(shù)條件基本采用NGK公司的技術(shù)要求，其規(guī)范性和全面性明顯不足。因而，制定與新型連接器用鈹銅絲相適應(yīng)的行業(yè)標準，規(guī)范此類產(chǎn)品的分類、技術(shù)要求及其檢測方法。對促進該產(chǎn)品的制造技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定提高，滿足市場需求都十分必要。項目的可行性闡述鈹銅加工材產(chǎn)品是蘇州金江電科技有限公司的主打產(chǎn)品之一，有著多年的技術(shù)積累和生產(chǎn)經(jīng)驗，制造設(shè)備完善。本標準產(chǎn)品是在鈹銅線材的基礎(chǔ)上，進行深加工形成更細的絲材，與常規(guī)產(chǎn)品相比，工藝技術(shù)、裝備水平和檢驗設(shè)備及其方法需要重新選擇和改進提高。為此，金江銅業(yè)建立了專業(yè)的微絲車間、購置了一系列適宜的生產(chǎn)裝備，制定了微絲專用工藝制度，配備了需要的檢驗檢測儀器和設(shè)備。為本標準的研究與制定奠定了堅實的基礎(chǔ)，積累了完整、充分的數(shù)據(jù)。中航光電科技股份有限公司是我國最大的連接器制造商，實力雄厚，研發(fā)與檢驗檢測能力強。中航光電之前一直使用日本或美國產(chǎn)品，對該產(chǎn)品的技術(shù)要求及指標十分熟悉，對產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗檢測有著豐富的經(jīng)驗。與金江合作，提供了鈹銅絲在各類新型連接器的使用環(huán)境及市場情況，產(chǎn)品性能要求及應(yīng)達到的指標，有效的產(chǎn)品非常規(guī)檢驗方法，與國外先進產(chǎn)品的對比樣本等。對本標準的研究制定給予了很大支持。金江公司與中航光電合作，大大提高了本標準項目的可行性。項目擬需解決的主要問題有：產(chǎn)品塑性指標的選擇，力學性能的一致性檢測方法，彎曲試驗現(xiàn)無合適標準，適宜的晶粒度指標。通過不斷地試驗、總結(jié)、改進、提高，最終確定了適當、有效的技術(shù)指標或檢測方法。還有一些與材料物理性能有關(guān)指標的確定，如電性能，國外標準同類標準均無此項要求，本標準根據(jù)技術(shù)資料和經(jīng)過反復(fù)使用驗證的實測數(shù)據(jù)確定該指標。本標準的研制對高端領(lǐng)域用連接器用鈹銅絲產(chǎn)品的推廣應(yīng)用有著積極的促進，也為該產(chǎn)品的升級提供了可能。在技術(shù)飛速發(fā)展的今天，隨著連接器小型、輕質(zhì)、集成的發(fā)展趨勢，其作為主原材料的鈹銅絲有著更廣闊的應(yīng)用空間。標準的先進性、創(chuàng)新性、標準實施后預(yù)期產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益經(jīng)查詢，目前國外尚無連接器用鈹銅絲的專用標準，僅有的鈹銅線標準ASTMB197和EN12166均為一般用途線材。連接器的專用標準有ASTMB888《電連接器或彈性元件用銅合金帶》和EN1654《彈簧連接器用帶材》，其產(chǎn)品種類僅有帶材。電連接器在航空航天、通訊信息、軍事等領(lǐng)域有重要作用，發(fā)達國家一直對我國采取技術(shù)壁壘，鈹銅絲作為連接器的主要原材料之一，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)至關(guān)重要。本標準的制定與實施，將對規(guī)范鈹銅絲市場秩序起到良好的引導(dǎo)作用，加快產(chǎn)品質(zhì)量的提高，替代連接器領(lǐng)域的