连接器技术之 4.3.5 凝结强化合金
大多数重要的用在电连接器上的铜-镍固溶合金有C725,C762,C770。其中,C725 因为中等强度条件下良好的成型性,适中温度时良好的伸缩性,以及很好的腐蚀抵抗力而应用*多(表4.12)。
温度升高时,高强度、良好成型性、优良的应力松弛阻抗力、以及适中的导电性*有利的适中结合,从那些能够通过热处理得到强化的合金中实现。该组合金突出的特性在第4.2.2 节中已经讨论。
主要的凝结铜合金以铍(与钴或镍结合)或镍(与硅或锡结合)。这些合金与电连接器相关的可能用到的性能总结在表4.13 中。
所有铜合金中能够加热处理到*高强度的含铍合金是C172。钴的加入是为了通过高温溶合退火步骤中形成粒子周围的钴铍化合物而控制微粒的大小。在其*高强度���应力松弛阻抗力时,钴有很差的成型性。在需要*高性能的情况下,合金料带(the alloy strip)在热处理达到其*高强度前,首先从
溶化处理或溶化处理状态下的冷轧回火形成部件。经常,冷轧余热淬火料带,用于表示强度与成型性之间的平衡。应力松弛阻抗力也考虑冷轧料带的优点但是其不如高强度状况下稳定。正如第4.2.2 节中所提到的,因为需要移走热处理过程中形成的铍氧化物,也可能为避免变形而需要移走设备,故部件热处理会产生附加的加工成本,在性能与*终的决定条件(final aged condition)总结在图4.4 中。
C175,C172 中稀释铍的形式,在压延回火(mill-hardened tempers)过程能提供更高的导电性,但缺少可成型性。为了降低金属成本而实质上不影响金属的性能,C175 已被C1751 所替代,而C1751 中的镍被钴所替换。C175中铍与钴的容量进一步减少到一定程度已经被作为C1741 介绍过,C1741 只
有在压延条件下才是可用的。但是后者在强度轻微下降的同时,却有更好的成型性。
加入铜镍基材合金中的硅通镍硅氧化物的凝线导致足够硬度的合金。访组中的合金[C7025(其也包含有镁)及C7026]因为在适中导电性时有良好的强度/成型性而有贵金属性。C7025 对温度升高有相适配的抵抗力和其它可与稀释铍铜相竞争的性能。C7025 的应力腐蚀抵抗力与高抵抗力的磷铜合金。
加入铜-镍基材中的锡,根据合金的成份和热处理,能提供与C172 几乎相同的强度。该组中*强的含锡合金是C729。这些合金主要的强化处理是一种被称为旋节分解(spinodal decomposition)的精炼凝结。该组合金中镍与锡的含量范围从*高的C729(15%的镍及8%的锡)到C7265(8%的镍及5%的
锡)。更为稀释的成份,如4%镍-4%锡(C726),和9.5%镍-2.3%相对的锡(C725)不能通过凝结热处理得到强化。C729 据报告在高温工作环境中可提供非常好的应力松弛阻抗,例如暴露在200 度环境中1000 小时能保持90%的初始压力。而C7625 经过相同的条件强度有轻微降低,稳定性也有些下降,同时可保持80%的压力。C7265 与C729 是该组中*常用的合金。但是,因为制程及金属成份的成本,使得它们很成本很高;且后者因为较差的热性能通常通过粉末压合来加工。像铍铜一样,镍-锡合金在冷轧回火(为了增加形成后的寿命)及压延回火也是可用的。