国家标准继电器用铜及铜合金带.docx

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国家标准继电器用铜及铜合金带

国家标准《继电器用铜及铜合金带》

送审稿编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据国标委《国家标准委关于下达2016年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合〔2016〕76号）、《国家标准委关于下达《高碳铬不锈轴承钢》等62项国家标准制修订计划的通知》（国标委综合〔2016〕89号）和工信部《工业和信息化部办公厅关于印发2016年第三批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科〔2016〕152号）文件，《继电器用铜及铜合金带》国家标准由宁波兴业盛泰集团有限公司，宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、安徽鑫科铜业有限公司、铜陵金威铜业有限公司、凯美龙精密铜板带（河南）有限公司、江西金品铜业科技有限公司、绍兴市质量技术检测院负责起草制定，并要求2018年全面完成指标制定工作。

2、立项目的和意义

继电器是一种电控制器件，通常应用于自动化的控制电路中，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

从我国继电器应用领域来看，通信和工业控制、家电和汽车是继电器最大市场。

从某种程度上来说，继电器行业的材料和技术水平反映着该国的自动化水平，传统机电式继电器已不能完全满足当代电子信息通讯工业的飞速发展，随着高科技先进技术性能指标产品的出现，更给继电器提供了一个广阔的舞台。

我国已连续十多年都是世界第一继电器出口国，我国有近300家继电器企业，继电器行业在国内处于量大面广阶段。

过去10年，我国通讯、汽车、工控、家电等主要的继电器消费行业快速发展，拉动了国内继电器产业的需求，并极大降低了继电器的出口依赖特性，我国继电器企业的出口占比已经从十年前的50%下降到30%左右的水平。

但同时，国内出口继电器产品仍以传统产品为主，技术含量偏低，附加值低，且我国又保持着与出口额相当的继电器进口量，在高端继电器行业仍处于较低地位，而国内企业普遍存在规模普遍较小、盈利能力较弱、研发投入水平较低、创新能力不足等特点。

目前继电器产业的竞争已从过去量产的竞争，发展到了新型继电器及关键材料、专用设备等核心基础部件研发制造的竞争，因此发展适应于高端继电器行业的铜合金材料就显得十分重要，不仅要求铜合金材料在导电性能上有出色表现，并具有高耐热性、折弯成型性以及出色的表面光泽性和平滑性。

目前，我国铜加工业进入新常态，也进入转型升级的关键时期，大力发展新型高端继电器用铜及铜合金材料对于我国有色金属工业改变传统模式、摆脱过剩产能、扩大有色金属应用将起到至关重要的作用。

目前国内无继电器行业相关标准，本标准在国内属首次制订，国外同样也无继电器相关标准。

结合国内外市场情况，本标准制定的合金种类共8种，包含目前继电器行业用铜及铜合金带。

本标准的制定解决了我国继电器用铜及铜合金带长期没有执行标准的问题，对于行业发展有极大的促进作用。

3、主要工作过程

标准制订计划任务正式下达后，宁波兴业盛泰集团有限公司牵头，宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、安徽鑫科铜业有限公司、铜陵金威铜业有限公司、凯美龙精密铜板带（河南）有限公司、江西金品铜业科技有限公司、绍兴市质量技术监督检测院相关单位参加，成立了标准编制小组，并落实起草任务以及标准的主要起草人，拟定标准工作计划。

具体分工为：

宁波兴业盛泰集团有限公司负责市场和同行业信息收集、资料汇总及执笔；宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、安徽鑫科铜业有限公司、铜陵金威铜业有限公司、凯美龙精密铜板带（河南）有限公司、江西金品铜业科技有限公司及绍兴市质量技术监督检测院负责补充市场信息及相关技术指标参数及标准数据的验证。

标准工作计划下达后，首先整理收集本企业曾经生产的产品的技术要求及产品使用现状，为本标准全面、系统、有效的制定奠定了良好的基础。

随后编制小组会同市场开发和营销人员对继电器用铜合金带进行了全面的市场调研，全面准确地了解了市场上不同客户的需求以及产品未来的发展趋势，了解目前生产厂商的生产水平和现状。

通过查阅了国内外有关的技术资料，结合主要用户的技术要求，经过多次讨论和广泛征求意见，形成了标准《讨论稿》及《编制说明》。

2017年6月21日~23日由全国有色金属标准化技术委员会主持在山东省东营市进行了该标准的讨论会。

会后，编制小组根据会议中提出的意见，对相关数据进行了核实，对标准文本进行了修改和完善，形成《征求意见稿》及《编制说明》，于2017年8月将《征求意见稿》及《编制说明》发送12个相关单位征求意见，回函的单位数11个，回函并有建议或意见的单位数8个。

编制组根据各单位的回函意见对标准进行修改完善，于2018年3月形成本标准《预审稿》及《编制说明》，并于2018年3月13日~15日在云南省曲靖市举行了该标准《预审稿》及《编制说明》进行了讨论工作会议。

与会专家对该标准的预审稿进行了认真、热烈的讨论，同时对产品的规格范围、指标参数、技术要求及检验方法等提出了宝贵意见和建议。

会后，编制小组根据会议要求，对标准进行了认真修改，形成《送审稿》及《编制说明》。

二、编制原则、主要技术指标确定依据

1、编制原则

本标准根据市场对继电器用铜及铜合金带的需求和客户的特殊要求进行了制定。

2、牌号、状态和规格

本标准根据我国目前材料应用的实际，选取了国家标准中规定的T2、TMg0.5、H62、H65、QSn4-0.3、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、BMn3-12、TFe0.1、TFe2.5十个合金牌号。

依据GB/T29094-2012《铜及铜合金状态表示方法》，选取1/2硬（H02）、硬（H04），共2种状态。

本标准根据继电器行业常规铜带的要求，规定规格为：

厚度0.15～2.0mm×宽度10～650mm。

3、外形尺寸及允许偏差的确定

本标准根据继电器用铜及铜合金带的要求制定。

主要是对带材的厚度、宽度、侧边弯曲度等外形尺寸进行规定。

通过该指标的推行，能够促使企业加强对产品外形尺寸形状的管控，不仅能够提升产品整体质量，使其能够适合不同领域的继电器用铜带的使用需求，为企业带来良好的经济效益，更能够促进整个行业朝着更良性的方向发展。

4、力学性能的确定

本标准根据继电器用铜及铜合金带的要求，参考ASTMB888M-2017《电连接器或弹性元件用铜合金带材》、EN13599:

2002《铜及铜合金导电用铜板材、薄板材和带材》、JISH3110-2012《磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材》标准制定。

5、弯曲性能的确定

本标准根据继电器用铜及铜合金带的要求制定。

6、表面质量

本标准根据继电器用铜及铜合金带的要求制定。

规定带材的表面应光滑、清洁，不允许有任何影响使用的缺陷。

三、标准水平分析

本标准与ASTMB248M-2017《加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求》、ASTMB888M-2017《电连接器或弹性元件用铜合金带材》、EN13599:

2002《铜及铜合金导电用铜板材、薄板材和带材》、EN1652:

1998《铜及铜合金一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材》、JIS3100-2012《铜及铜合金薄板、板材和带材》、JISH3110-2012《磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材》标准对比如下：

1、适用范围

本标准为专用标准，适用于制作继电器用铜及铜合金带，EN1652:

1998《铜及铜合金一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材》以及JIS3100-2012《铜及铜合金薄板、板材和带材》适用于所有的铜合金带材，而EN13599:

2002《铜及铜合金导电用铜板材、薄板材和带材》、ASTMB888M-2017《电连接器或弹性元件用铜合金带材》以及JISH3110-2012《磷青铜和镍银合金薄板、板材和带材》三个标准所侧重的产品领域及使用方向也与本标准不同。

2、本标准的外形尺寸允许偏差超过ASTMB248M-2017《加工铜及铜合金板、薄板、带材及轧制的条材一般要求》、EN1652:

1998《铜及铜合金一般用途的板材、薄板材、带材和圆形材》以及JIS3100-2012《铜及铜合金薄板、板材和带材》标准水平，具体对比如下所示：

（1）厚度允许偏差对比情况见表1。

表1厚度允许偏差对比

本标准

厚度

厚度允许偏差a

普通级

高级

0.15-0.30

±0.010

±0.005

＞0.30-0.40

±0.014

±0.008

＞0.40-0.60

±0.016

±0.010

＞0.60-0.80

±0.018

±0.013

＞0.80-1.20

±0.020

±0.015

＞1.20-1.50

±0.025

±0.020

＞1.50-2.00

±0.035

±0.025

a当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。

ASTMB248M-

2017

厚度

厚度允许偏差，±，mm

带材宽度

≤200

＞200~300

＞300~600

≤0.10

0.007

0.015

＞0.10-0.20

0.01

0.02

0.03

＞0.20-0.30

0.015

0.025

0.035

＞0.30-0.40

0.02

0.03

0.045

＞0.40-0.50

0.025

0.035

0.05

＞0.50-0.60

0.03

0.04

0.05

＞0.60-0.70

0.035

0.05

0.06

＞0.70-1.0

0.045

0.05

0.06

＞1.0-3.0

0.05

0.06

0.07

＞1.3-2.0

0.06

0.07

0.08

＞2.0-3.5

0.07

0.08

0.1

＞3.5-5.0

0.08

0.1

0.11

EN1652:

1998

公称厚度

公称宽度对应的厚度允许偏差1）

＞

≤

≤350

＞350~700

＞700~1000

＞1000~1250

0.1

0.2

±0.018

0.2

0.3

±0.022

±0.03

±0.04

0.3

0.4

±0.025

±0.04

±0.05

±0.07

0.4

0.5

±0.030

±0.05

±0.06

±0.08

0.5

0.8

±0.040

±0.06

±0.07

±0.09

0.8

1.2

±0.050

±0.07

±0.09

±0.10

1.2

1.8

±0.060

±0.08

±0.10

±0.11

1.8

2.5

±0.070

±0.09

±0.11

±0.13

2.5

3.2

±0.080

±0.10

±0.13

±0.17

3.2

±0.10

±0.12

±0.15

±0.20

±0.12

±0.14

±0.17

±0.23

±0.14

±0.16

±0.20

±0.26

±0.16

±0.19

±0.23

±0.29

±0.18

±0.22

±0.26

±0.32

±0.20

±0.25

±0.29

±0.35

±0.22

±0.28

±0.32

±0.38

（2）宽度允许偏差对比情况见表2。

表2宽度允许偏差对比情况

本标准

厚度

宽度允许偏差a

10-50

＞50-100

＞100-200

＞200-650

0.15-0.50

±0.05

±0.08

±0.10

±0.15

＞0.50-1.00

±0.08

±0.10

±0.15

±0.20

＞1.00-2.00

±0.10

±0.15

±0.20

±0.30

a当需方要求允许偏差全为（+）或全为（-）单向偏差时，其值为表中相应数值的2倍。

ASTMB248M-

2017

宽度，mm

宽度允许偏差A，±，mm

厚度0.102~0.80mm

厚度＞0.80~3.2mm

厚度＞3.2~5.0mm

厚度＞5.0~12.0mm

≤50.8

0.13

0.25

0.3

0.38

＞50.8~200

0.2

0.33

0.38

＞200~600

0.4

0.79

＞600~1270

0.79

1.19

A如果允许偏差规定为全正或全负，为表中所给数值的两倍。

EN1652:

1998

公称厚度

公称宽度对应的宽度允许偏差

＞

≤

≤50

＞50~100

＞100~≤200

＞200~≤350

＞350~≤500

＞500~≤700

＞700~≤1250

0.11）

﹢0.20

﹢0.30

﹢0.40

﹢0.60

﹢1.0

﹢1.5

﹢2.0

﹢0.30

﹢0.40

﹢0.50

﹢1.0

﹢1.2

﹢1.5

﹢2.0

2.5

﹢0.50

﹢0.60

﹢0.70

﹢1.2

﹢1.5

﹢2.0

﹢2.5

2.5

﹢1.0

﹢1.10

﹢1.20

﹢1.5

﹢2.0

﹢2.5

﹢3.0

﹢2.0

﹢2.30

﹢2.50

﹢3.0

﹢4.0

﹢5.0

﹢6.0

1）包括0.1。

（3）侧边弯曲度的对比情况见表3。

表3侧边弯曲度对比情况

本标准

宽度

侧边弯曲度，不大于，mm/m

厚度≤0.50

厚度＞0.50

10-50

2.5

＞50-100

＞100-200

1.5

＞200-600

1.5

EN1652:

1998

公称直径

公称厚度对应的最大侧边弯曲度c

＞

≤

≤1.0

＞1.0~4.0

31）

JISH3100-

2012

宽度

最大值

厚度≥0.1~0.6（普通级）

厚度＞0.6~4.0（普通级）

厚度≥0.1~3.0（特殊级）

≥6~9

＞9~13

＞13~25

＞25~50

＞50~100

＞100~700

从以上与国外标准对比情况来看，本标准的外形尺寸允许偏差超过国外相关标准。

3、力学性能对比情况见表4。

表4力学性能对比情况

合金牌号

状态

抗拉强度Rm/（N/mm2）

延伸率/%

硬度

本标准

JIS

ASTM

本标准

JIS

ASTM

本标准

JIS

ASTM

本标准A11.3

JIS

ASTM

本标准（HV）

JIS（HV）

ASTM

—

H02

245-345

≥8

80-110

H04

295-380

≥3

90-120

—

TMg0.5

—

H02

—

420-510

—

≥10

—

120-170

—

H04

480-570

≥7

150-190

H62

—

H02

350-470

≥20

90-130

H04

410-630

≥10

125-165

—

H65

—

H02

380-450

≥25

110-140

H04

470-540

≥13

140-165

—

QSn4-0.3

—

C51100

—

O61

—

315~370

—

≥45

—

1/4H

H01

—

315~400

—

≥25

—

H02

1/2H

H02

380-485

380~485

≥15

≥12

130-160

—

H03

—

460~565

—

≥6

—

H04

495-600

495~600

≥8

≥2

170-195

—

H06

—

580~685

—

≥1

—

H08

—

625~725

—

≥1

—

H10

—

660~750

—

≥1

—

QSn6.5-0.1

C5191

—

≥315

—

≥42

—

390~510

—

≥35

—

100~160

H02

490-580

490~610

≥35

≥20

150-175

150~205

H04

610-640

590~685

≥15

≥8

190-210

180~230

—

635~720

—

200~240

—

≥690

—

≥210

QSn8-0.3

—

C52100

—

O61

—

385~450

—

≥60

—

H01

—

435~515

—

≥40

—

H02

475-580

475~580

≥30

≥25

145-180

—

H03

—

550~635

—

≥18

—

H04

585-690

585~690

≥12

180-220

—

H06

—

670~770

—

≥10

—

H08

—

725~820

—

≥3

—

H10

—

760~840

—

≥2

—

BZn3-12

—

H02

—

450-560

—

≥10

—

100-155

—

TFe0.1

—

C19210

H02

295-430

325-410

—

≥6

—

≥5

100-130

—

H04

390-450

385-455

—

≥4

—

≥3

110-150

—

TFe2.5

—

C19400

H02

365-435

335-435

—

≥6

—

≥6

115-137

—

H04

415-485

—

≥5

—

≥5

125-145

—

通过与国外标准相比，本标准牌号状态与国外标的选择不同，且部分力学性能指标严于国外相关标准。

带材抽查的实际力学性能统计见附表1~附表3，其中：

T2H02态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表5，数据分布直方图如图1所示。

表5T2抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表

合金牌号

状态

样品数量（个）

抗拉强度检测结果范围（MPa）

维氏硬度检测结果范围（HV）

H02

150

238-350

72-112

图1T2抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图

状态为H02的T2带箔材，抽样检测数据为150个。

抗拉强度的平均值为290.2MPa，标准差为20.909。

当标准指标定为245~345时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（290.2-245）/20.909=2.162，接收概率为48.3%；在正态分布曲线右边，标准指标系数σ=（345-290.2）/20.909=2.620，接收概率为45.3%，所以该标准指标系数的接收概率为48.3%+45.3%=93.6%。

维氏硬度的平均值为95.7HV，标准差为6.797。

当标准指标定为80~110时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（95.7-80）/6.797=2.310，接收概率为45.0%；在正态分布曲线右边，标准指标系数σ=（110-95.7）/6.797=2.104，接收概率为48.9%，所以该标准指标系数的接收概率为45.9%+49.6%=93.9%。

因此，指标合理，属于工艺成熟稳定的产品。

H65H02态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表6，数据分布直方图如图2所示。

表6H65抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表

合金牌号

状态

样品数量（个）

抗拉强度检测结果范围（MPa）

维氏硬度检测结果范围（HV）

H65

H02

150

377-475

108-149

图2H65抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图

状态为H02的H65带箔材，抽样检测数据为150个。

抗拉强度的平均值为411.2MPa，标准差为21.358。

当标准指标定为380~450时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（411.2-380）/21.358=1.461，接收概率为46.9%；在正态分布曲线右边，标准指标系数σ=（450-411.2）/21.358=1.817，接收概率为45.7%，所以该标准指标系数的接收概率为46.9%+45.7%=92.6%。

维氏硬度的平均值为123.8HV，标准差为8.064。

当标准指标定为110~140时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（123.8-110）/8.064=1.711，接收概率为49.3%；在正态分布曲线右边，标准指标系数σ=（140-123.8）/8.064=2.009，接收概率为45.3%，所以该标准指标系数的接收概率为49.3%+45.3%=94.6%。

因此，指标合理，属于工艺成熟稳定的产品。

QSn8-0.3H04态带材抽样实测的抗拉强度、硬度统计表见表7，数据分布直方图如图3所示。

表7QSn8-0.3抗拉强度、维氏硬度实际测试数据统计表

合金牌号

状态

样品数量（个）

抗拉强度检测结果范围（MPa）

维氏硬度检测结果范围（HV）

QSn8-0.3

H04

150

576-695

181-223

图3QSn8-0.3抗拉强度和维氏硬度测试数据分布直方图

状态为H04的QSn8-0.3带箔材，抽样检测数据为150个。

抗拉强度的平均值为634.6MPa，标准差为24.320。

当标准指标定为585~690时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（634.6-585）/24.320=2.039，接收概率为48.6%；在正态分布曲线右边，标准指标系数σ=（690-634.6）/24.320=2.278，接收概率为48.7%，所以该标准指标系数的接收概率为48.6%+48.7%=97.3%。

维氏硬度的平均值为201.5HV，标准差为8.068。

当标准指标定为180~220时，在正态分布曲线左边，标准指标系数σ=（201.5-180）/8.068=2.664，接收概率为50%；在正态分布曲线右边，标

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