EoW September 2010

Техническая статья

коррозионной стойкости. Хотя такие элементы, как никель и хром, улучшают коррозионную стойкость медного сплава, вместе с тем они вызывают существенное снижение его удельной электропроводности (см. рис. 1) . Часто применяемым решением данной проблемы является использование композитных материалов , преимущественно в виде покрытий на основе технически чистого олова, наносимых на поверхность медного сплава. Директива ЕС об ограничении использования опасных материалов в производстве электрического и электронного оборудования (RoHS), котораявступилавсилус1июля2006года, запрещает использование всех ранее применявшихся стандартных свинцово- оловянныхсплавов,несчитаянескольких исключений. Вопросы введения металлоизделий с функциональным необработанным оловянным покрытием в схему материальных потоков подробно рассматриваются ниже. При выборе материала для разъемов в первую очередь учитываются такие физические параметры, как удельная электрическая проводимость, модуль упругости, термическая релаксация, технологические свойства, т.е. ковкость и пластичность, а также сварочные характеристики. Вопросы, касающиеся частичной или полной защиты поверхности, менее важны, так же как и базовая доступность и стоимость материалов. Изучение отходов производства и операций выштамповки свидетельствует о том, что во многих случаях вопросам их утилизации не уделяется того внимания, которое они заслуживают с учетом экологических и экономических факторов. Это иллюстрирует приведенный ниже пример. производства крупногабаритных выводных рамок для антиблокировочных тормозных систем (ABS) и систем стабилизации курсовой устойчивости (ESP) из луженой горячим способом ленты из сплава меди CuFe2P (C19400) образуется приблизительно 50-70 % отходов. Все эти отходы не могут быть подвергнуты непосредственной утилизации (повторновведенывпроцесс плавления). Отходы должны пройти требующую больших затрат времени операцию переплавки и быть разделены электрохимическим методом. Они возвращаются в схемы материальных потоков и производства в виде катодов. Данная процедура является энергоемкой и потому требует больших затрат по сравнению с прямой плавкой. Обычно лента толщиной 0,4 мм с обеих сторон покрыта 3-мкм слоем олова. При непосредственной утилизации лома получаемый в результате сплав CuFe2P В процессе

Содержание олова, % Относительная электрическая проводимость, % Рис. 2. ▲ ▲ Влияние содержания олова на удельную электропроводность CuFe2P

BB01 C14410/15

SB02 C19400 Остальное

BB05xi

Медь Олово

Остальное

Остальное

0.12

-

0.2 – 0.8

Цинк

<0.10 <0.02 <0.02

0.13

<0.05 <0.02

Железо Никель Фосфор

2.4

–

0.1 – 0.6

<0.015

0.03

0.008 – 0.05

Таблица 1. ▲ ▲ Сравнительный анализ химического состава различных марок бронзы

BB01

SB02

BB05xi

Удельная электрическая проводимость в

>83

63

>62

мягко-отожженном состоянии (% IACS)

Коэффициент теплопроводности (Вт/м·К) Коэффициент теплового расширения [Rt при 100 °C] Модуль упругости [ГПа]

360

260

250

17.7 x 10 -6

17.7 x 10 -6

17.7 x 10 -6

128

123

126

Таблица 2. ▲ ▲ Сравнительный анализ технологических свойств различных марок бронзыравнительный анализ технологических свойств различных марок бронзы Таблица 3. ▼ ▼ Сравнительный анализ технологических свойств различных марок бронзы

Толщина ленты 0,3mm

BB01

SB02

BB05xi

Предел прочности на разрыв Rm [МПа] Предел текучести при растяжении Rp 0.2 [МПа] Относительное удлинение A50 [%]

450

450

425

410

420

380

4

9

6

Число твердости по Виккерсу HV

130

145

125

Температура разупрочнения [°C (1 ч)]

300

350

350

Пластичность [холоднокатаная лента, изгиб на 180° перпендикулярно направлению прокатки] Пластичность [холоднокатаная лента, изгиб на 180° параллельно направлению прокатки]

1

0

0.5

1

1

0.5

81

EuroWire – сентябрь 2010 г.