為使連接器能夠滿足功能要求,選材十分重要,而選材的基礎(chǔ)是要非常了解材料的性能,下面為連接器金屬材料的性能名詞進(jìn)行說(shuō)明,希望對(duì)您有幫助。
一、化學(xué)組成
連接件使用的金屬材料一般都是合金材料,很少使用一種金屬材料,合金正如名稱所示,由多種化學(xué)元素組成,如:
磷青銅:由銅、錫、磷、鐵、鉛、鋅等組成,主要成分為銅。
黃銅:由銅、鐵、鉛、鋅等組成,主要成分為銅。
不銹鋼:由鐵、鉻、鎳、碳、硅、錳、磷、硫、鋁、鈷等組成,主要成分為鐵。
二、物理特征
1.比重/密度
重量是一單位物質(zhì)與同一單位水的相對(duì)密度,沒(méi)有單位。密度是物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比,單位為克/立方厘米。在表面看來(lái),這兩個(gè)數(shù)字更接近。從本質(zhì)上說(shuō),他們也的確有關(guān)聯(lián)。其密度決定著其比重,其比重是其密度的具體表現(xiàn)。但是他們是不一樣的。一種密度,反映了一個(gè)物體的固有屬性,即單位體積的質(zhì)量。并且對(duì)象的質(zhì)量是一定的。一種物體的比重,反映出單位體積的物體重量。一個(gè)物體的重量是被重力所引起的,它也會(huì)發(fā)生變化。
2.彈性系數(shù)(彈性模量)
也叫楊氏系數(shù),單位N/m²。界定了理想材料在小變形時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變的比值。材料抗彈性變形能力是一種材料常數(shù),數(shù)值大小反映了材料彈性變形的難易性。
彈力系數(shù)對(duì)連接件的影響:若連接端要求位移形變小,下壓行程有限且需要良好接觸,此時(shí)需要選用彈性系數(shù)高的材料。
3.電傳導(dǎo)率(electricalconductivity)IACS。
導(dǎo)電性是物質(zhì)傳遞電流的能力,它是電阻率的倒數(shù)。在20℃條件下,在導(dǎo)體中保持單位電位梯度,就會(huì)使單位面積內(nèi)的電流通過(guò),單位S/m。例如:銅59.6×10^6(S.m-1)/0.596x10^6/cmΩ,我們常以純銅的導(dǎo)電性100%IACS為基準(zhǔn),172.41/阻抗resistivity=%IACS。
導(dǎo)電率對(duì)連接器的影響:若連接器要求較低的接觸電阻,則應(yīng)選用導(dǎo)電率較高的材料。
4.熱膨脹系數(shù)(Coefficientofthermalexpansion)
在熱膨脹冷縮效應(yīng)下,物質(zhì)幾何性質(zhì)隨溫度變化的規(guī)律系數(shù)。熱脹冷縮系數(shù)主要有兩類,即線膨脹系數(shù)和體積膨脹系數(shù)。大部分時(shí)候,這個(gè)系數(shù)是正的,即溫度升高的體積增大。
5.導(dǎo)熱系數(shù)(Thermalconductivity)
根據(jù)傅里葉定律,反應(yīng)物質(zhì)的傳熱能力是指,單位溫度梯度(在1m長(zhǎng)長(zhǎng)的范圍內(nèi),溫度下降1K)單位時(shí)間內(nèi)單位導(dǎo)熱所傳遞的熱量,W/(m.k)為單位。隨著溫度的升高,熱傳導(dǎo)速度加快。它取決于物質(zhì)的成分結(jié)構(gòu)、密度、水分、溫度等。
導(dǎo)熱系數(shù)大的材料受熱快,相反的散熱也快,溫升低。在使用連接器時(shí),溫度迅速上升并不是預(yù)期的結(jié)果。銅材是熱導(dǎo)率較高的金屬材料,因此在高溫環(huán)境中使用連接件,尤其要注意這一材料參數(shù)。
三、力學(xué)特性(MechanicalProperties)
1.屈服強(qiáng)度(YieldStrength)
也稱降應(yīng)力,是材料屈服的臨界應(yīng)力。結(jié)果表明,在應(yīng)力超過(guò)彈性極限的情況下,變形迅速增大,此時(shí)除產(chǎn)生彈性變形外,還發(fā)生部分塑性變形。在應(yīng)力到達(dá)B點(diǎn)后,塑性應(yīng)變迅速增加,曲線上出現(xiàn)小平臺(tái)波動(dòng)現(xiàn)象,這種現(xiàn)象叫做屈服。在這個(gè)階段,最大、最小應(yīng)力被稱為屈服點(diǎn)和屈服點(diǎn)。因?yàn)橄虑c(diǎn)的數(shù)值比較穩(wěn)定,將其作為材料抗力的一個(gè)指標(biāo),叫做屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。
“屈服”,是金屬在達(dá)到一定的變形應(yīng)力后,開(kāi)始由不均勻的向彈塑性狀態(tài)過(guò)度,這標(biāo)志著宏觀塑性變形的開(kāi)始。
屈服性對(duì)連接件的影響:選擇屈服強(qiáng)度較高的金屬材料,端子的前向力越大。
2.拉伸強(qiáng)度(TensileStrength)
在材料屈服到一定程度后,由于內(nèi)部晶粒重新排列,其抗變形能力又有所提高,此時(shí)變形雖然發(fā)展迅速,但變形只會(huì)隨應(yīng)力的增加而增加,直至應(yīng)力達(dá)到最大值。其后,材料抗變形能力明顯下降,最弱處塑性變形較大,此時(shí)試件截面迅速縮小,出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象直至斷裂破壞。一種材料在拉斷之前,最大應(yīng)力(b點(diǎn)對(duì)應(yīng)力值)叫做強(qiáng)度極限或拉伸強(qiáng)度。
3.延伸(ElongationPercent)
當(dāng)金屬材料受外力(拉力)作用破壞時(shí),其延伸長(zhǎng)度與原長(zhǎng)度的百分比。
4.硬度(Hardness)
一種物質(zhì)對(duì)硬物在其表面上的壓力的能力叫做硬度。固態(tài)抵抗外界物體入侵的能力,是衡量各種材料軟硬程度的重要指標(biāo)。因?yàn)檫B接器的所有金屬材料都非常薄,都是用維氏硬度來(lái)測(cè)量的。當(dāng)壓力小于120kg時(shí),維氏硬度(HV)和頂角136°的金剛石錐形壓入器被壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以負(fù)荷值,即為維氏硬度值(HV)。
硬度是接頭材料選擇的重要參數(shù)。
5.R/T比率。
稱為R(radius)指折彎內(nèi)徑,T(thickness)指材料的厚度。
若要成形的制品內(nèi)徑較小,應(yīng)選用R/T比較小的材料。如果R/T比值為零時(shí),就表明這種材料具有極好的彎曲性能,即使折彎時(shí)內(nèi)R=0,也不會(huì)出現(xiàn)裂縫(如下圖),但一般材料材質(zhì)證明或特性表所顯示的是90度折彎數(shù)據(jù),很少有180度的折彎數(shù)據(jù)。自然,我們希望R/T比越小越好,這對(duì)于產(chǎn)品的微縮仍有好處。
上述金屬材料的特性參數(shù)在工程中在設(shè)計(jì)選材時(shí)十分重要,尤其是要選擇一種性價(jià)比較高的材料,這需要非常專業(yè)的材料知識(shí),及時(shí)了解金屬材料新產(chǎn)品的出現(xiàn)和發(fā)展趨勢(shì)。正式的、專業(yè)的金屬材料廠家(如鎧蔚)提供的材料證明(物性表),一般都有上述參數(shù)。costdown也有低價(jià)格的物料需要更換單價(jià)較低的物料或更換原料廠家,先對(duì)所用物料的物性參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,然后進(jìn)行打樣試驗(yàn)驗(yàn)證。