一、牌號釋義
CuNiSn1P,歐標(biāo)名稱 CuNi1Sn1P,美標(biāo) UNS C19025,日系商用牌號 NB109,屬于 Cu-Ni-Sn-P系析出強(qiáng)化型銅合金,國內(nèi)無完全等同國標(biāo)牌號,產(chǎn)品形態(tài)以精密冷軋銅帶為主。依靠時(shí)效析出納米 Ni-Sn金屬間化合物實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,磷起到脫氧與凈化晶界的作用,兼顧中等導(dǎo)電、優(yōu)良折彎成型、優(yōu)異高溫抗應(yīng)力松弛與耐鹽霧腐蝕,是車規(guī)連接器常用彈性材料。
二、化學(xué)成分
基體銅為余量,鎳含量 0.8%~1.2%,錫含量 0.7%~1.1%,磷含量0.03%~0.07%。雜質(zhì)管控,鐵≤0.10%,鉛≤0.03%,其余單項(xiàng)雜質(zhì)控制在低限值,雜質(zhì)總含量≤0.12%。鎳和錫在時(shí)效過程析出細(xì)小彌散Ni?Sn析出相,釘扎晶界提升強(qiáng)度與抗蠕變性能;錫可以提升鈍化膜致密性,改善抗鹽霧、抗硫化能力;磷用于熔體脫氧,降低氧化物夾雜,優(yōu)化材料內(nèi)部潔凈度。
三、物理與力學(xué)性能
密度約 8.91g/cm3,彈性模量約 129GPa,熱膨脹系數(shù)約 16.9×10^-6/K,導(dǎo)熱系數(shù)約173W/(m?K),20℃導(dǎo)電率約 40~45% IACS。 1/2H 半硬態(tài),抗拉強(qiáng)度435~525MPa,斷后伸長率≥7%,維氏硬度 HV135~170,折彎性能良好。 H 硬態(tài),抗拉強(qiáng)度495~570MPa,斷后伸長率≥5%,維氏硬度 HV155~180,量產(chǎn)常用狀態(tài)。 EH超高硬態(tài),抗拉強(qiáng)度≥540MPa,斷后伸長率≥4%,維氏硬度 HV160~195,適合高夾持力端子。 材料在150℃長時(shí)間恒溫條件下,應(yīng)力保持率較高,反復(fù)插拔疲勞性能突出。
四、核心材料特性
抗應(yīng)力松弛性能優(yōu)異,高溫工況彈性衰減幅度遠(yuǎn)低于普通磷青銅、銅鐵磷合金,長期夾持狀態(tài)下接觸電阻穩(wěn)定。耐鹽霧、抗硫化腐蝕能力強(qiáng),錫元素優(yōu)化表面鈍化膜,適合車載濕熱環(huán)境,相比C19000銅鎳磷合金耐蝕性更好。折彎成型性能優(yōu)良,晶粒均勻,薄帶多道次折彎不易開裂,適配高速連續(xù)沖壓加工。電鍍適配性好,鍍錫、鍍鎳、鍍金附著力穩(wěn)定,軟釬焊性能良好,滿足SMT 回流焊制程。短板是導(dǎo)電率低于 C19000、C19210等高導(dǎo)電銅合金;超高硬態(tài)塑性下降,小半徑折彎易產(chǎn)生微裂紋;切削加工時(shí)材料韌性高,容易產(chǎn)生積屑瘤。
五、典型應(yīng)用場景
新能源汽車電子,車載連接器母端子、BMS片、傳感器接觸簧片,滿足車規(guī)耐溫與鹽霧可靠性。通信設(shè)備,戶外基站連接器、小型信號接口彈性構(gòu)件。消費(fèi)電子,高可靠性電源連接器、精密卡扣彈片。通用精密器件,繼電器彈性觸點(diǎn)、小型開關(guān)接觸部件。
六、加工與使用要點(diǎn)
沖壓折彎加工,優(yōu)先選用 1/2H 或者 H 態(tài)基材完成成型,EH超高硬態(tài)需要放大折彎半徑,規(guī)避外側(cè)微裂紋;沖壓模具保持鋒利,嚴(yán)格控制毛刺,毛刺位置容易成為疲勞失效起點(diǎn)。切削加工,材料韌性高,易粘刀形成積屑瘤,選用硬質(zhì)合金刀具,采用中低切削速度,搭配冷卻潤滑。熱處理,基材固溶處理后進(jìn)行冷軋,成型后實(shí)施時(shí)效硬化;成品零件禁止長時(shí)間高溫加熱,防止析出相粗化,造成強(qiáng)度和應(yīng)力松弛性能下降,沖壓件可采用低溫去應(yīng)力退火。焊接加工,適配軟釬焊、激光焊,焊前清理油污氧化層;焊接熱影響區(qū)強(qiáng)度會下降,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免焊縫承受持續(xù)夾持載荷。表面處理,脫脂清洗后可電鍍錫、鎳、金,提升抗氧化與接觸導(dǎo)電性能;帶材成品存放保持干燥,降低氧化變色風(fēng)險(xiǎn)。質(zhì)量管控重點(diǎn)檢查帶材表面劃傷、針孔,每批次抽檢導(dǎo)電率、折彎性能、高溫應(yīng)力松弛與鹽霧腐蝕指標(biāo)。


