EoW September 2010

Техническая статья

модулей до токопроводящих контактных пружин. В прошлом в качестве эффективной методики при выборе марки фосфористой бронзы использовалось «снижение сортности». Другими словами, технологические свойства низколегированной фосфористой бронзы корректировались таким образом, чтобы привести ее упругие свойства и обрабатываемость в соответствие с аналогичными п а р аме т р ами и с ход н о й высоколегированной фосфористой бронзы. Однако приходилось учитывать ряд ограничений. фосфора оказывает существенное влияние на характеристики деформационного упрочнения и ковкость фосфористых бронз,имеждупотенциальновозможной характеристикой пластичности и содержанием олова установлена четкая взаимосвязь. На рис. 5 показано, каким образом увеличение содержания олова влияет на характеристики пластичности при постоянной величине прочности. На этом фоне представлялось логичным разработать состав фосфористой бронзы с более высокой степенью легированности. Другая причина для этого заключалась в необходимости миниатюризации разъемов, поскольку уменьшение сечения ведет к снижению усилия контакта при постоянном смещении пружинящего элемента. Таким образом, для заданной величины постоянного усилия необходимо пересмотреть конструкцию пружинящего элемента, так как расчетное напряжение соответс твующим образом увеличивается. Одним из решений данной задачи является разработанный новый сплав BB95, представляющий собой 10 % фосфористую бронзу. При величине предела текучести при растяжении Rp0.2 > 720 МПа характеристика пластичности BB95 при изгибе холоднокатаной ленты на 90° параллельно направлению прокатки на два порядка выше, чем у 8 % оловянистой бронзы. В зависимости от предполагаемой сферы практического применения сплав BB95 можно закалить для обеспечения предела текучести при растяжении Rp0.2, равного 800 МПа, и увеличения прочности до уровня > 950 МПа. удельной электрической проводимости между BB95 и 8 % оловянистой бронзой составляет приблизительно 1 % IACS (Международный стандарт на отожжённую медь), т. е. при таком содержании олова в сплаве оно Содержание олова и Разница в значениях

Изгиб холоднокатаной ленты параллельно направлению прокатки

Содержание олова, %

Рис. 5. ▲ ▲ График зависимости пластичности различных фосфористых бронз от прочности

оказывает ничтожное с точки зрения сниженияудельнойэлектропроводности действие. При применении отпуска упругих пружинных сплавов сплав BB95 демонстрирует такие же характеристики разупрочнения, что и 8 % фосфористая бронза; при этом первое значительное снижение твердости наблюдается при температуре порядка 280 °C. Кроме того, релаксация напряжений в новомсплаве(<20%притемпературе100 °C для испытаний продолжительностью 10 000 ч) сопоставима релаксации напряженийввышеназванномэталонном сплаве (при условии идентичности уровня напряжений). С учетом вышеупомянутого усилия контактаданныерезультатыуказываютна вероятностьтого,чтоприменениесплава BB95 позволит обеспечить уменьшение толщины материала и, как следствие, снижение расхода необходимых материалов приблизительно на 20 %. 3. Заключение Резкий рост цен на сырье и в особенности цен на медь коренным образом изменил соотношение между добавленной стоимостью и стоимостью металла, существующее в производстве полуфабрикатов из медных сплавов. При всестороннем рассмотрении снижение стоимости утилизации и экономия используемых материальных ресурсов имеют большее значение, нежели общие расходы на чистовую обработку. Влияние, которое имеет продуманный отбор сплавов и композитных материалов, описано на основе использования в качестве примера материалов из низколегированной ме ди . Комбиниров анное использование разработанного нового низколегированного сплава

Ralf Hojda, Dr Michael Köhler Sundwiger Messingwerk GmbH & Co KG (Германия) Web-страница : www.sundwigermessingwerk.com James Schraml The Miller Company (США) Web-страница : www.themillerco.com из фосфористой бронзы и оловянного покрытия также является выгодной альтернативой луженым медно- железным сплавам с экологической и экономической точек зрения и обеспечивает аналогичные свойства. Разработка нового сплава из 10 % фосфористой бронзы обеспечивает практическую возможность создания добавленной стоимости для потребителей за счет сокращения количества используемого материала. Этот сплав имеет свойства, аналогичные свойствам 8 % медно-оловянного сплава, но характеризуется более высокой пластичностью. Кроме того, новый сплав позволяет создавать ресурсосберегающие конструкции, поскольку он может выдерживать более высокий уровень напряжений. Обеспечение 20-процентной экономии материальных ресурсов представляется вполне реальной задачей. ■ впервые представлена на 58-ой Конференции Международного симпозиума IWCS по кабельно-проводниковой продукции и системам связи, состоявшейся в г. Шарлотте (шт. Северная Каролина) с 8 по 11ноября2009года,иперепечатываетсяс любезного разрешения организаторов. Настоящая работа была

83

EuroWire – сентябрь 2010 г.