摘要：本篇介绍铜合金在汽车插接件中如何应用、选材，实践中的问题分析与解决，以及用于插接件的新型材料。

    《QC-T417-2001车用电线束插接器》中定义：插接件是插头和插座的统称；插头指插人插座可完成电器连接的插接件；插座指接受插头形成电器连接的插接件。

1发展现状
    近年来，中国经济的崛起带动了汽车行业的飞速发展，全国各地涌现了一大批汽车插接件生产企业。目前，国内的连接器现状是外资企业垄断高端市场，国内企业只能在低端市场进行自杀式的低价竞争，使得生产插接件的厂家片面追求低价而忽视产品选材的品质，从而导致类似的产品，其品质却相差甚远。

    插接件所用的材料是铜合金，之所以选择铜合金是因为它具有很多优点：①塑性好易加工；②无磁性；③耐腐蚀性强；④耐久耐用，可以再生；⑤优良的导热导电体等。

    铜合金的种类繁多，但用于插接件的铜合金大部分为黄铜1165, H68, H70。根据铜锌相图分析知，含Zn量为30%-32％时，黄铜中为a单相，属于面心立方，适合于冷变形加工，有良好的焊接性能和镀锡能力，并且此时的含Zn量使黄铜的塑性达到最好，所以黄铜主要用于插接件中的插头产品，又由于它有比较高的导电性和相对低廉的价格，黄铜也用于结构简单的插座类产品。插接件中的插座材料主要选用锡磷青铜QSn6.5-0.1，原因是锡青铜与其它的青铜相比有较好的综合力学性能和较高的性价比。从铜锡相图上可以看出，当Sn的含量在5%-6％时，材料的强度随着含锡量的增加而增加，当含锡量大于6％时，由于合金中出现了硬脆相8，使硬度、强度继续增加，而伸长率则急剧降低，加上QSn6.5 -0.1的弹性及抗应力松弛能力均优于黄铜，所以QSn6.5 -0.1被广泛用于有弹性结构的插接件。还有一些汇流条式的产品和插片，对导电率要求较高，但是结构简单，所以一般选用特殊性能的铜合金材料。

    由于QSn6.5-0.1的导电率较低，而黄铜的导电率虽高但弹性较差，这使一些导电率要求高的有弹性结构的插接件，如熔断片插座和继电器插座不能满足要求。加之不断出现的新产品对材料提出了更高的要求，再者客户的要求也越来越高，这些都为插接件生产厂家提出了新的挑战，仅仅停留在目前材料现状只会坐以待毙，为插接件开发新材料才是当务之急。

2材料方面存在的问题
    我国的插接件产品虽然已经比较成熟，但是还存在很多问题。”

    1)品质相对进口件较差，主要原因是产品品质差→产品价格低→控制成本→选用材料、模具等品质差等恶性循环。表1和表2是对不同厂家提供H65、状态Y、厚度0.4 mm的带材，分别进行力学性能检验、冲制同一插接件产品、插拔力性能测试等得到的数据。

    由以上数据可知，化学成分和力学性能相近的国内外材料，插接件的插拔力却明显是进口材料优于国产材料。其原因主要是在晶粒度大小、热处理机制、杂质含量等方面，国内材料都普遍次于进口材料。

    2）材料选择混乱，主要原因是对材料的认识不足，造成凭主观意识盲目选材。
    3)资源不足，缺少检验、试验、产品验证等一系列的原始数据，使相关研究变得困难，继而技术难以提高。

3对材料认识的几个误区
    由于材料的性能差异，造成插接件在成型时，经常出现开裂的现象。为了解决并控制开裂问题，工程师们常常会根据自己对材料性能的片面理解，随意更换材料，常常会导致问题不但得不到解决，反而更加严重。所以这里需要澄清一下大家认识上的几个误区。

    1)抗拉强度δb越高材料成型时越易开裂。抗拉强度是指材料在断裂前能承受的最大外力时的应力。抗拉强度越大，说明使材料变形所需的外力也越大，是模具设计时要参考的一个指标。抗拉强度受热处理机制及晶粒大小的影响，晶粒度较小时，强度和塑性会同时升高；晶粒度较大时，强度稍升高就会带来塑性的骤然降低。例如，材料a: H65Y,0-b为454 MPa, 5=15%；材料b : H65Y,  δb为480MPa, 5=15%。虽然材料b的抗拉强度较a高，但是材料b的晶粒度比材料a小，力学性能也优于a，所以材料a更易开裂。再比如紫铜T2Y,  0-b为295-380MPa，黄铜H65Y,  δb为410540 MPa，虽然H65Y的抗拉强度高于紫铜，但是T2Y却比H65Y易裂。所以这种认识是错误的。

    2)延伸率δ越低材料成型时越易开裂。延伸率是衡量材料塑性的一个参数，它和抗拉强度属于两个相反的指标。对于同一种材料，比如青铜C18080,状态R480时，δ≥7, r/t=0（折弯试验条件：折弯角90°，材料厚度t ≤0.5，材料宽度为10 mm，以下同）；状态 R540时，δ≥ 4 , r/t=0.5；状态TR08时，δ≥7, r/t=2（垂直于轧制方向），说明延伸率小的反而折弯性能更好。对于不同的材料，如青铜C14415,状态R420, δ≥2, r/t=1，与C18080 TR08相比，前者延伸率低，反而比后者更有利于折弯。所以这种认识也是错误的。

    3)含铜量越高，导电率越高。对于纯铜而言，这种说法是正确的。但是对于铜合金材料，由于热处理机制、合金相的存在状态（如电子化合物、固溶体）及合金相的晶格结构不同，反映出的导电率也会不相同。比较明显的例子如锡磷青铜，虽然含铜约93.4%，但因铜锡合金为电子化合物，因而导电率13%IACS;黄铜H65，含铜65%，因铜锌合金为固溶体，导电率却达27%IACS。所以这种认识也是错误的。

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