行业标准项目建议书
建议项目名称
(中文)
高性能铜镍锡合金带箔材
建议项目名称
(英文)
High performance Cu-Ni-Sn alloy strip Foil
制定或修订
■制定 □修订
被修订标准号
采用程度
□IDT □MOD □NEQ
采标号
国际标准名称
(中文)
国际标准名称
(英文)
采用快速程序
□FTP
快速程序代码
□B □C
ICS分类号
77.150.30
中国标准分类号
H62
牵头单位
中色奥博特铜铝业有限公司
体系编号
23013
参与单位
完成周期(月)
24
目的、意义
或必要性

铜镍锡合金(如Cu-15Ni-8Sn和Cu-20Ni-5Sn)是一种具有高强度、高韧性和耐蚀性能的高端铜合金材料,特别是Cu-15Ni-8Sn合金的抗拉强度可达1200MPa以上,与高强钢和铍青铜相当,在海水或酸性、油气环境下的耐蚀性能以及高负载条件下的耐磨性能均优于铍青铜、铝青铜。因此,Cu-15Ni-8Sn合金可广泛应用于制造高强度、高负载、高速和高腐蚀环境下使用的轴承、轴套、轴瓦及其它高强耐磨部件。

2017年国家重点研发计划项目“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项6.1“新型复合涂层/易反偏析合金快速凝固成形制备技术”(国科高发计字[2017]35号)明确指出开发一种高抗应力松弛、高耐蚀铜合金箔材,满足航空航天、信息技术等领域的急需,拟起草标准的目标产品强化机制为亚稳分解强化型合金,市场常用规格为厚度0.2mm、0.12mm、0.1mm、0.08mm、0.05mm0.04mm因其具有超高强的力学性能,部分性能超越于铍青铜,被广泛应用于航空航天高功率电子元器件精密接插端子及通信电子高强度弹片等。

目前,国内该新材料已通过中试,已有批量产品在不同行业进行替代铍青铜产品的应用,并已取得良好的效果。但该产品在国内尚无标准可依供需双方主要依据美国ASTM B740标准或客户提出的技术要求,这种情况大大阻碍了新材料与新产品的推广与应用,且产品要求不统一,技术指标参差不齐。因而,急需制定相应的行业标准,以规范产品的技术指标,促进产品生产技术和产品质量的稳定提高,扩大应用范围,对促进我国高性能铜合金及航空航天通信电子产业发展具有重大意义。目前该产品已可以批量提供市场,打破了我国该类产品市场全部依赖进口的局面。本标准的制定将会促进此类产品工艺技术进一步的稳定和提高,并加速新产品的研发,使我国此类材料达到或接近国外先进水平。

    此外,亚稳分解强化铜镍锡合金棒材的国家标准已经完成审定稿,为完善有色金属产品标准体系确保相关产品标准的配套性,有必有及时制定高强高弹铜镍锡合金带箔材的行业标准。


范围和主要
技术内容

一、范围:

本标准规定了高强高弹铜镍锡合金带箔材的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容等。本标准适用于航空航天高功率电子元器件、5G通信电子弹片用高强高弹铜镍锡合金带箔材。

主要技术内容:

1、 产品分类:

牌号

代号

状态

规格/mm

厚度

宽度

BSn20-5

BSn15-8

BSn9-6

C72950

C72900

C72700

1/4H(H01)

1/2H(H02)

H(H04)

EH(H08)

0.04~0.2

 

20~400

 

1/4HT

1/2HT

HT

EHT

 

2、 产品化学成分

牌号

代号

化学元素(质量分数)/%

Cu

Ni

Sn

Zn 

Mn

Fe

Pb

不大于

BSn20-5

C72950

余量

19.5~20.5

4.5~5.5

0.5

0.5

0.05

0.05

BSn15-8

C72900

余量

14.5~15.5

7.5~8.5

0.2

0.5

0.05

0.05

BSn9-6

C72700

余量

8.5~9.5

5.5~6.5

-

0.5

0.05

0.05

3、产品外形尺寸

3.1 产品厚度及其允许偏差

厚度/mm

厚度允许偏差/mm

0.040.06

±0.003

0.06~0.1

±0.005

0.10.2

±0.007

 

3.2 产品宽度及其允许偏差

宽度/mm

宽度允许偏差/mm

200~400

±0.4

100~200

±0.2

20

±0.1

 

 

 

 

 

 

4、 产品室温力学性能:

牌号

代号

状态

抗拉强度Rm/MPa

屈服强度MPa

伸长率A1%

维氏硬度HV

BSn20-5

C72950

1/4H(H01)

≥510

≥380

≥10

≥160

1/2H(H02)

≥600

≥520

≥4

≥190

H(H04)

≥690

≥600

≥2

≥220

EH(H08)

≥750

≥680

≥2

≥240

1/4HT

≥895

≥800

≥3

≥275

1/2HT

≥950

≥840

≥3

≥285

HT

≥1080

≥950

≥2

≥315

EHT

≥1150

≥1070

≥2

≥330

BSn15-8

C72900

1/4H(H01)

500~680

340~500

≥15

150~220

1/2H(H02)

580~750

500~580

≥6

180~280

H(H04)

690~900

640~850

≥2

210~320

EH(H08)

840~1000

790~920

≥1

240~340

1/4HT

900~1100

780~1000

≥4

290~360

1/2HT

1000~1200

920~1130

≥2

310~395

HT

1150~1250

1050~1200

≥1

330~400

EHT

1220~1300

1150~1250

≥1

360~410

BSn9-6

C72700

1/4H(H01)

400~520

150~300

≥25

100~130

1/2H(H02)

510~700

480~650

≥7

150~220

H(H04)

650~780

600~750

≥4

200~240

EH(H08)

680~850

550~800

≥2

210~260

1/4HT

≥750

≥700

≥10

260~330

1/2HT

≥900

≥850

≥6

280~320

HT

≥950

≥900

≥2

300~350

EHT

≥1000

≥950

≥2

320~360

 

5、产品表面质量

产品表面光滑、平整、色泽均匀;不掉色,无明显氧化变色、亮线、凹凸点、暗痕条纹等,边缘无明显翘边和花边

6、规定产品试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及质量证明书、订货单(或合同)内容。


国内外情况
简要说明

一、 国内情况简要说明

2010年以来,中南大学、大连理工大学、上海交通大学等高校开始系统展开 CuNiSn 系合金的实验研究2013年,中南大学率先与国内优秀铜加工企业中色奥博特铜铝业有限公司合作,开展 CuNiSn 系合金的工程化研究和应用研究 2017年在国家重点研发计划项目“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项6.1“新型复合涂层/易反偏析合金快速凝固成形制备技术” (国科高发计字[2017]35号)支撑下,中色奥博特铜铝业有限公司牵头联合中南大学、大连理工大学、北京有色金属研究总院、河南皓泽等单位共同就CuNiSn系合金产品进行了产业化技术研究。2018年底中色奥博特铜铝业有限公司在产业化方面突破了熔炼铸造高温均匀化热处理及形变热处理协调控制等关键技术建成了CuNiSn系合金制备与加工的专业化生产线,铜镍锡合金带箔材实现了小批量试制,工艺技术相对稳定。国内CuNiSn 系合金材料的技术研究进行了多年,部分材料以及产品,通过反复应用和不断改进,其制造技术和产品质量也趋于稳定。目前,国内铜镍锡合金带箔材的研制厂家主要有中色奥博特铜铝业有限公司宁波博威合金材料股份有限公司及宁波兴业盛泰集团有限公司等,其中中色奥博特铜铝业有限公司的该产品已通过国内多家知名用户企业试用并反馈产品性能接近日本相关产品性能部分性能达到美国相关产品性能,取得了良好的效果。

目前,国内航空航天通信电子等行业关键电子元器件用铜镍锡合金带箔材全部依赖进口据统计,2019年仅通信电子弹簧片用铜镍锡合金带箔材的需求量就为500随着航空航天通信电子产业的迅速发展铜镍锡合金带箔材具有广泛的用前景与巨大的经济效益。目前,尚无该标准项目对应的国家及行业标准。

二、 情况简要说明

目前,该材料在国外已有产品应用,主要由日本日矿金属、古河电工、美国Brush等企业垄断,除美国ASTM有标准可查外,未查到其它相关标准。


备注
 
牵头单位
(签字、盖公章)
月 日
标准化技术组织
(签字、盖公章)
月 日
部委托机构
(签字、盖公章)
月 日
[注1] 填写制定或修订项目中,若选择修订必须填写被修订标准号;
[注2] 选择采用国际标准,必须填写采标号及采用程度;
[注3] 选择采用快速程序,必须填写快速程序代码;
[注4] 体系编号是指在各行业(领域)技术标准体系建设方案中的体系编号。
文件说明
2.高性能铜镍锡合金带箔材-建议书 (94KB)任务书(建议书)