连接器技术之 4.2.4 应力松弛/接触压力稳定性
对于连接器可靠性能的关键是当它在工作时, 它保持电性导通(transparent)。然而,当受拉伸应力时,来源于在弹性端子原料里多微孔性的接触压力的降低*终可能导致不可接受的接触阻抗。因为发生多微孔性的制程是由于受热引发的,所以高耐用温度导致它们发生不同程度的变化,这依靠于合金和它如何制成。
如果端子初始变形超出了弹性变化范围,那么伴随任意的原料畸变,接触压力在**次插入后迅速的发展取决于弹性端子的弹性回复。当使用时,弹性变形随弹性原料依靠时间和温度的多孔性畸变会部分被回复,从弹性变形到塑性变形的变化结果会降低接触压力。这种变化称之为应力松弛,它随温度的增加而增加。然而应力松弛不同于发生在固定不变的端子弹片上的随时间变化而应力降低的现象,而应下意识地联系到在装配载荷下随时间变化而引起的几何形状的变化(应变)。
许多合金在室温条件和微小温度变化情况下有足够的实用性,但当工作温度增加到80--100 度时, 表中可利用的合金性能会受到更大的限制。应力松弛的阻抗会受固溶合金元素和其它对金属上微量塑性畸变的阻碍而变化,比如细微的二次散布合金颗粒和凝结合金颗粒。
检测不同铜合金的相对应力松弛的阻抗常常是在悬臂弯曲中进行的,*初是在检测设备中施加50%到100%的屈服强度压力。按*初在制订的持续曝光条件下保持的弹性应力的百分比数来指定稳定性标准。C510 的应力松弛性能如图4.10 所示。当以对数坐标来描述时,应力保持数据是线性对应的。这个线性特性允许用推断法去预测更长远的性能。检测常常持续充足时间以确保应力松弛特性保持线性或者包括任意可能发生的直线斜率的变化。
图4.10 中的例子也表明冷工作的数量常用在取得强度上的影响稳定性(更大强度的回过火的H08 的稳定性比H02 要低)。在某些场合,因为具有更好的长期稳定性,低温回火能在端子上提供更高的承载能力,甚至低温回火能使应力低于开始状态。同时也应该注意到其强度明显低于初始状态,在**小时内,初值下降得很快也表明了这一点。连接器技术之 4.2.4 应力松弛/接触压力稳定性
应力松弛特性也可通过*初在漫延-破裂上发展起来的雷斯密尔方法而得出。这种方法需要在大范围内的雷斯密尔参数来决定。该参数被用来限制一个控制曲线,从而估计保持在任意时间和温度组合条件下的压力。该方法的一个缺点是假设了简单机理反映了在一个决定参数的温度范围里的应力松弛。因此,从这种方法中可能得出错误的结论;由于应力松弛特性受温度影响,是以该方法的另一缺点仍在争论之中。
低温热处理能提升应力松弛阻抗。这种处理主要目的是用来有效避免强度的改变,就象在调质退火的轧制H08 的回火而产生HR08 一样。稳定性也能是具有方向性的,随横向和纵向的性能不同而在退火中变得更明显,或经冷加工而使该差异更为明显。
在某些特定的温度下,一些合金元素能比其它元素更具有影响力。这种影响的层次相关于同样的因素,即列在前面由溶解元素加强的因素。锡在增加了基体百分比后有额外的超过锌的对应力松弛的影响力。如图4.11 所示,一种含锡8%的青铜合金(C521)比含锡30%的青黄铜(C260)具有更大的应力松弛阻抗。同时要注意到锡青铜具有更高的硬度(730MPa 的屈服强度--H08)相对于C260 黄铜(590MPa 的屈服强度--H08)。连接器技术之 4.2.4 应力松弛/接触压力稳定性
由不同合金元素所提供的温度稳定性也不同。锡青铜能比锌青铜用在更高温度的场合。如图4.11 所示,C260 处在边缘,因为保持在1000 小时(折合5 周的使用时间)后,只有低于75%的应力存在。青铜在使用温度上受到限制,不得超过75 至100 度,而锡青铜和锡黄铜可达125 度。一些散布层次的高强度合金比黄铜具有更好的稳定性,如图4.12 所示,但C151 是例外的。
在从中温(105-125 度)到高温(150-175 度)的*大的应力松弛阻抗对于结晶合金是可利用的。以150 度调质退火的锡青铜与铍铜的比较来看表明了这种影响(如图4.13 所示)。两种所示的回火合金都具有相近的导电率。
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