DE2700275A1 - Elektrisches anschlusselement, insbesondere kontaktfeder - Google Patents
Elektrisches anschlusselement, insbesondere kontaktfederInfo
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Description
" Elektrisches Anschlußelement, insbesondere Kontaktfeder "
Priorität: 19. 1. 1976, V.St.A., Nr. 650 510
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 25 43 032.4)
Gegenstand des Hauptpatents ... (Patentanmeldung P 25 43 032.4) sind Kupferlegierungen, bestehend aus 1,0 bis
4,5 % Silicium, 1,0 bis 5>0 & Zinn, wobei deren Gesamtmenge
mindestens 3,5 % beträgt, Rest Kupfer und übliche Verunreinigungen.
Es wurde nun gefunden, daß sich diese Legierungen insbesonde re zur Herstellung von elektrischen Anschlußelementen und
Kontaktfedern eignen.
Kupferlegierungen werden vielfach als elektronische und elektrische Anschlußelemente für Klemmen verwendet. Diese An
schlußelemente stellen meist Biegefedern dar, wobei der elektrische Kontakt durch die entwickelte Biegespannung auf-
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rechterhalten wird. Ein hoher und konstanter Kontaktdruck ist hierbei eine wichtige Voraussetzung für einen zuverlässigen
elektrischen Kontakt der Anschlußelemente.
Es besteht daher Bedarf an elektrischen Anschlußelementen aus hochfesten Kupferlegierungen mit bestimmten Eigenschaftskombinationen,
vor allem ausgezeichneter Spannungskorrosionsbeständigkeit, Spannungsrelaxationsbeständigkeit und allgemeiner
Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in stark ammoniakalischer Umgebung. Außerdem sollten die Werkstoffe gute Biegefestigkeit
besitzen und sich leicht und billig in technischem Maßstab herstellen lassen.
Ein derartiges Material würde den strengen Anforderungen gerecht, die in modernen Anwendungsbereichen für elektrische
Kontaktfedern gestellt werden, wovz.B. für getemperte Federn
typische mechanische Eigenschaften mit geeigneter Biegeformbarkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit in stark ammoniakalischer
Umgebung gekoppelt sein müssen (Ammoniak entsteht bei der Zersetzung von organischen elektrischen Isoliermaterialien)
.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrisches Anschlußelement, insbesondere eine Kontaktfeder, mit guter Spannungskorrosionsbeständigkeit, Spannungsrelaxationsbeständigkeit
und Biegefestigkeit, das aus einer hochfesten Kupferlegierung aus 1,0 bis 4,5 % Silicium, 1,0 bis 5,0 % Zinn, v/obei
der Gesamtgehalt an Silicium und Zinn mindestens 3,5 % be-
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beträgt, Rest im wesentlichen Kupfer, besteht. Das Anschlußelement
der Erfindung weist ferner ein Teil oder einen Bereich für den Kontakt mit einem zweiten elektrischen Anschlußelement
oder einer Klemme auf, wobei dieses Teil während des Kontakts mit dem zweiten elektrischen Anschlußelement
unter Spannung steht. Im allgemeinen ist das Anschlußelement
der Erfindung streifenförmig und weist mindestens einen gebogenen Bereich auf (Kontaktfahne). Die ausgezeichneten Eigenschaften
des erfindungsgemäßen Anschlußelements kommen insbesondere
bei dessen Herstellung zur Geltung.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Anschlußelement
der Erfindung als ersten Zusatz 0,01 bis 2,0 % Eisen und/ oder 0,01 bis 2,0 Si Kobalt, wobei der Gesamtgehalt an Eisen
und Kobalt höchstens 3,0 % beträgt. Vorzugsweise enthält das
Anschlußelement der Erfindung als zweiten Zusatz 0,01 bis 5,0 % Nickel, 0,01 bis 5,0 % Mangan, 0,01 bis 5,0 # Titan,
0,01 bis 5,0 % Zirkonium, 0,01 bis 5,0 % Hafnium, 0,01 bis 2,0 % Chrom, 0,01 bis 3,0 % Beryllium, 0,01 bis 5,0 % Vanadium
und/oder 0,01 bis 2,0 % Magnesium. Der Gesamtgehalt an erstem und zweitem Zusatz liegt vorzugsweise unterhalb 10,0 %.
Zur Erzielung optimaler Eigenschaften weist das geschmiedete Anschlußelement darüber^hinaus vorzugsweise den zweiten Zusatz
in feiner, gleichmäßig dispergierter Form in der Matrix auf. Das Anschlußelement kann die beiden Zusätze unabhängig voneinander
enthalten, so daß entweder nur der erste Zusatz oder nur der zweite Zusatz oder vorzugsweise beide zusammen vorhanden
sind.
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Die Kupferlegierungsanschlüsse der Erfindung zeichnen sich aus durch hohe mechanische Festigkeit, ausgezeichnete Spannungskorrosionsbeständigkeit
und allgemeine Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in stark ammoniakalischer Umgebung,
sowie guter Spannungsrelaxationsbeständigkeit. Außerdem lassen sie sich leicht und billig in technischem Maßstab herstellen.
Fig. 1A zeigt ein typisches Anschlußelement der Erfindung,
das von einem zweiten Anschlußelement getrennt ist.
Fig. 1B zeigt das Anschlußelement aus Fig. U in
Kontakt mit einem zweiten Anschlußelement.
Kontakt mit einem zweiten Anschlußelement.
Die Figuren 2A, 2B, 3A, 3B, 4A und 4B zeigen verschiedene
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anschlußeleraente.
In Fig. 5 ist das Spannungsrelaxationsverhalten des erfindungsgemäßen
Anschlußelements mit repräsentativer Handels-Materialien materialien verglichen, wobei die bei wärmebehandelten Γ
in der Längsrichtung verbleibende Spannung (Ordinate) gegen den minimalen Biegeradius parallel zur WaIzrichtung
(Abszisse) aufgetragen ist.
Elektrische Anschlußelemente aus Kupferlegierungen werden
oft in Form von Biegefedern hergestellt, wobei der elektrische Kontakt durch die auftretenden Biegespannungen aufrechterhalten
wird. Wie in den Figuren 1A und 1B darge-
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stellt ist, weist das erfindungsgemäße Anschlußelement 1 ein Teil 2 für den Kontakt mit einem
zweiten elektrischen Anschlußelement 3 auf, so daß der Bereich 2 während des Kontakts mit dem zweiten elektrischen
Anschlußelement 3 unter Spannung steht. Das Anschlußelement der Erfindung besteht im allgemeinen aus einem Streifen mit
mindestens einem gebogenen Bereich (Flansche 4 und 5). Das Anschlußelement steht somit unter Spannung in Kontakt mit
einem zweiten elektrischen Anschlußelement. Im Laufe der Zeit nimmt der Kontaktdruck durch die Spannungsrelaxation ab und
führt dabei zu einem schlechteren elektrischen Kontakt zwischen den beiden Anschlußelementen. Auch in den anderen, in
den Figuren 2, 3 und h dargestellten bevorzugten Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Anschlußelements steht dieses während des Kontakts mit einem zweiten
Anschlußelement unter Spannung.
Das Anschlußelement der Erfindung zeichnet sich durch eine
besonders vorteilhafte Kombination von Eigenschaften aus, die es insbesondere für Anwendungsgebiete geeignet machen,
bei denen mindestens ein Teil des Anschlußelements beim Kontakt mit einem zweiten elektrischen Anschlußelement unter
Spannung steht.
Der Silicium- und Zinngehalt bewirkt eine maximale Festigkeit der festen Lösung und Bearbeitungshärtung, wobei der
Siliciumgehalt die gewünschte Spannungskorrosionsbeständigkeit verleiht. Die genannten ersten und zweiten Zusätze wer-
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den zur Erzielung optimaler physikalischer Eigenschaften bevorzugt.
Diese Zusätze bilden üblicherweise dispergierte bzw. abgeschiedene zweite Phasen. Die Morphologie dieser Phasen
wird während der Verarbeitung so geregelt, daß insbesondere während der Alterungsbehandlung eine Dispersionsfestigung
und Kornverfeinerung und/oder Ausscheidungshärtung erzielt wird.
Vorzugsweise verwendet man als dritten Zusatz 0,01 bis 3,0 %
eines der folgenden Elemente bzw. deren Gemische: Arsen, Antimon, Aluminium und Zink. Die Gesamtmenge des dritten
Zusatzes liegt vorzugsweise unterhalb 5,0 %. Der Aluminiumzusatz
empfiehlt sich insbesondere in Kombination mit Nickel oder Mangan. Der dritte Zusatz kann unabhängig vom
ersten oder zweiten Zusatz verwendet werden, d.h. er kann entweder in Kombination mit dem örsten oder zweiten Zusatz
oder vorzugsweise in Kombination mit beiden Zusätzen angewandt werden.
Die Bearbeitung der Legierungen erfolgt nach dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahrensweisen, z.B. durch Gießen,
Warmwalzen, Wärmebehandlung, Kaltwalzen und Glühen. Der bearbeitete Werkstoff wird dann zu dem gewünschten Anschlußelement
geformt. Das geformte Element wird vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterworfen, um verbesserte Spannungsrelaxationseigenschafteh
zu erzielen. Diese Wärmebehandlung erfolgt vorzugsweise 15 Minuten bis 8 Stunden bei einer Temperatur
von 150 bis 4000C.
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Die Anschlußelemente der Erfindung können z.B. durch Stanzen, Biegen oder Kröpfen geformt werden. Der Kontakt mit einem
elektrischen Leiter oder Draht kann in den nicht unter Spannung stehenden Bereichen durch Lötstellen oder lötfreie
Verbindungen hergestellt werden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anschlußelemente liegt darin, daß sie in beliebiger
Richtung in Bezug auf die Walzrichtung geformt, gebogen und unter Spannung gesetzt werden können.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Eine Legierung A aus 3 % Silicium, 2,5 % Zinn, 1,5 % Eisen,
Rest Kupfer, wird mit 12000C in eine Stahlgießform gegossen,
deren Kupferboden mit Wasser gekühlt ist. Das 4,54 kg schwere Gußstück wird 2 Stunden bei 7500C gehalten und unmittelbar
danach bei einer End-Warmwalztemperatur oberhalb 4000C auf
eine Stärke von 9,5 mm warmgewalzt. Es folgt ein Kaltwalzschritt bei einer Temperatur unterhalb 2000C auf eine Stärke
von 2,54 mm. Anschließend wird die Legierung 1 Stunde bei 4500C geglüht. Durch die folgenden weiteren Behandlungsschritte wird ein Metall mit einer Stärke von 0,51 mm im abgeschreckten
und 40, 60 bzw. 80 % kaltgewalzten Zustand erhalten:
Ein Teil des Metalls wird direkt auf eine Stärke von 0,51 mm kaltgewalzt (80 % kaltgewalztes Metall). Ein anderer Teil
des Metalls wird auf eine Stärke von 1,27 mm kaltgewalzt,
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ΛΟ
1 Stunde bei 45O°C geglüht und dann auf eine Stärke von
0,51 mm kaltgewalzt (60 % kaltgewalztes Metall). Ein weiterer
Teil des Metalls wird auf eine Stärke von 0,84 mm kaltgewalzt, 1 Stunde bei 4500C geglüht und dann auf eine Stärke
von 0,51 mm kaltgewalzt ( 40 % kaltgewalztes Metall). Ein Teil des 40 % kaltgewalzten Metalls wird 1 Stunde bei 4500C
bei einer Stärke von 0,51 mm geglüht (geglühtes Metall mit 0 % Stärkenverminderung). Die Zugfestigkeitseigenschaften die
ser Legierungen nach der Behandlung sind in Tabelle I zusammengefaßt. Diese Eigenschaften werden mit denen bekannter
hochfester Kupferlegierungen: Legierung B (CDA Legierung-510 mit 4,4 % Zinn, 0,07 % Phosphor, Rest Kupfer) und Legierung C
(CDA Legierung-638 mit 2,7 S* Aluminium, 1,7 % Silicium,
0,4 % Kobalt, Rest Kupfer) verglichen.
Die in Tabelle I zusammengefaßten Ergebnisse zeigen die Überlegenheit
der Legierung der Erfindung hinsichtlich ihrer Festigkeit nach dem Kaltwalzen. Die Legierungen besitzen folgende
Korngrößen: Legierung A = 0,005 mm; Legierung B = 0,01 mm und Legierung C = 0,005 mm. Sowohl die
Legierungen A und C sind durch im Gefüge bzw. in der Matrix fein dispergierte Phasen gekennzeichnet. Die feindisperse
Phase in der Legierung der Erfindung ist ein Gemisch von α-Eisen und Eisensilicid.
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| Stärkenver minderung beim Kalt walzen, ';ό |
Tabelle I | Zugfestig keit, kg/cm |
Dehnung, | |
| O O O |
Zugeigenschaften | 5906 3937 5625 |
23 46 35 |
|
| Legie rung |
40 40 40 |
0,2 ^-Streck grenze, kg/cm |
9140 6820 8437 |
2,0 5,0 5,0 |
| A B C |
60 60 60 |
4570 2812 3586 |
9984 7734 9140 |
1,2 2,0 3,0 |
| A B C |
80 80 80 |
7664 6539 6960 |
10405 8437 9562 |
1,0 1,0 2,8 |
| A B C |
8789 7523 7734 |
|||
| A B C |
9140 8015 8156 |
|||
Die gemäß Beispiel 1 behandelten Legierungen A und C werden im 0, 40, 60 bzw. 80 % kaltgewalzten Zustand 1 Stunde bei
3200C stabilisierungs- (entspannungs-)geglüht. Die 90°-ßiegeeigenschaften
dieser stabilisierten Legierungen werden anschließend bestimmt. Die in Tabelle II zusammengefaßten Ergebnisse
beruhen auf Aufzeichnungen der
0,2 %- Streckgrenze gegen das Verhältnis von Biegeradius
zu Dicke (R/t), so daß die Biegeeigenschaften leicht bei einem äquivalenten 0,2 ?6-Streckgrenzwert verglichen
werden können. Zu Vergleichszwecken sind die Biegedaten der bekannten Legierungen B und CDA 688 (Legierung D mit
22,7 % Zink, 3,5 % Aluminium, 0,38 % Kobalt, Rest Kupfer) ebenfalls in die Tabelle II aufgenommen.
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Die Biegeeigenschaften bestimmen den Mindestradius, um den das Band ohne Rißbildung entweder parallel oder senkrecht
zur Walzrichtung gebogen v/erden kann. Die Eigenschaften in Längsrichtung beziehen sich auf die Achse, die senkrecht zur
Walzrichtung verläuft, während die Eigenschaften in Querrichtung sich auf die Achse beziehen, die parallel zur Walzrichtung
verläuft. R ist der kleinste Radius, bei dem noch keine Rißbildung beobachtet v/ird, und t ist die Dicke des Bandes
(0,51 mm). Die Legierungen der Erfindung besitzen bessere Biegeeigenschaften in Längsrichtung als die bekannten
CDA-Legierungen 638 und 688 und bessere Biegeeigenschaften in Querrichtung als die bekannten CDA-Legierungen 51C und
638. Besonders auffallend ist, daß die Legierungen der Erfindung ausreichende Duktilität bei Festigkeitswerten besitzen,
die andere Legierungen nicht erreichen. Dies ist insbesondere für die erfindungsgemäßen Anschlußelemente von
Bedeutung.
| Biegeeigenschaften | Längsrichtung Querrichtung R/t R/t |
1,1 1,5 2,0 0,9 |
|
| Legierung | 0,2 ^-Streckgrenze, kg/cm |
0,3 0,3 0,7 0,8 |
3,8 5,2 5,2 2,1 |
| A B C D |
5625 5625 5625 5625 |
1,3 1,0 1,9 2,2 |
6,6 9,0 10,0 3,3 |
| A B C D |
7031 7031 7031 7031 |
2,2 1,8 2,3 2,1 |
14 |
| A B C D |
7734- 7734 7734 7734 |
2,2 | |
| A | 8437 | ||
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Rupferlegierungen der Erfindung, die Silicium, Zinn und Eisen
enthalten, werden gemäß Beispiel 1 in 4,54 kg schwere Gußstücke gegossen. Diese werden gemäß Beispiel 1 behandelt und
geglüht und auf die folgende V/eise zu Metall mit einer Stärke von 0,76 mm in 50 % kaltgewalztem Zustand verarbeitet:
Warmwalzen bei 7500C auf eine Stärke von 9,52 mm mit einer
Endtemperatur oberhalb 400°C; Kaltwalzen unterhalb 2000C auf
eine Stärke von 3 mm; 1 stündiges Glühen bei 45O0C; Kaiwalzen
unterhalb 2000C auf eine Stärke von 1,52 mm; 1 stündiges
Glühen bei 4500C und 50 % Kaltwalzen unterhalb 2000C auf
eine Endstärke von 0,76 uim. Die Legierungen v/erden folgendermaßen
auf Spannungskorrosion in feuchter Ammoniakatmosphäre geprüft: Das Ausmaß des Zurückschnellens von U-förmig gebogenen
Prüfkörpern nach dem Entfernen von einer Einspannvorrichtung wird in Abhängigkeit von der Einwirkzeit gemessen.
Bei dieser Prüfung ist als Spannungskorrosionsparameter die Zeit von größtem Interesse, bei der die Prüfkörper zu 80 % zurückschnellen.
Je höher dieser Parameter liegt, desto widerstandsfähiger ist die Legierung gegen Spannungskorrosion in
der jeweiligen Umgebung. Die Spannungskorrosionswerte und die Zugeigenschaften in Querrichtung sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Zum Vergleich sind auch Werte für die bekannten Legierungen B und C angegeben. Es ist deutlich zu sehen,
daß Zinn allein (Legierung B) nicht die gewünschte Spannungskorrosionsbeständigkeit
aufweist. Weiterhin weist Silicium In Verbindung mit einem anderen Element, wie Aluminium,
nicht dieselbe hervorragende Spannungskorrosionsbe-
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_l
ständigkeit wie die Legierung der Erfindung auf. Deshalb ist es äußerst überraschend, daß die erfindungsgemäße Kombination
von Silicium und Zinn Kupferlegierungen eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Spannungskorrosion verleiht.
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Tabelle III - 13 -
Legierung * mechanische Eigenschaften in Querrichtung Zeit für 80 %iges
jnze, o festigkeit, „+-«„,ο-κ·«« q-*.j
kg/cm2 kg/cm2
%
atmosphäre, Sud
3,5 % Si - 1,8 % Sn - 0,01 % Fe, 7171 9351 3,0
>1008
Q Rest Cu
S leitet ' 3'° * Sn " °'01 * Fe>
7523 9421 4'7 >1008
^ B 6539 7453 4,0 205
S C 7101 8859 5,5 27,5
* Geprüft bei einer Stärke von 0,76 min in 50 % kaltgewalztem Zustand.
lh
Beispiel 4
Es werden zusätzliche Versuche durchgeführt, um die Eigenschaften verschiedener Legierungen zu ermitteln. Die Legierungen
A, B, C und D haben die vorstehend angegebene Zusammensetzung. Die Legierungen E, F, G, H und I haben die in
nachstehender Tabelle IV-A angegebene Zusammensetzung. Die Legierungen A und E bis I werden gemäß Beispiel 1 und 2 auf
folgende Weise behandelt: Warmwalzen bei 75O0C auf eine Stärke
von 9,52 mm mit einer Endtemperatur oberhalb 4000C; Kaltwalzen unterhalb 2000C auf eine Stärke von 3 mm; 1 stündiges
Glühen bei 4500C; 67 % Kaltwalzen unterhalb 2000C auf
eine Stärke von 1 mm; 1 stündiges Glühen bei 45O0C und 50 %
Kaltwalzen unterhalb 2000C auf eine Stärke von 0,51mm. Die ermittelten Zug- und Biegeeigenschaften sind in den Tabellen
IV-B und IV-C zusammengefaßt. Zu Vergleichszwecken sind ähnliche Daten für die Legierungen B, C und D angegeben.
| Silicium, | Tabelle IV-A | Eisen. ?i | |
| 3,0 | Zusammensetzung | ||
| Legierung | 1,5 | Si Zinn, % Kobalt. % | - |
| E | 2,0 | 2,5 1,5 | - |
| F | 2,0 | 4 | - |
| G | 2,0 | 4 | 1,5 |
| H | 3,5 | ||
| I | 3,5 | ||
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Tabelle IV-B
Zugeigenschaften
| Legie | Stärkenver | 0,2 SS-Streck | max. Zug | Dehnung, |
| rung | minderung | grenze, | festigkeit, | |
| beim Kalt | ||||
| walzen, | kg/cm | kg/cm | % | |
| A | 50 | 8437 | 9632 | 1,5 |
| B | 50 | 7101 | 7242 | 3,0 |
| C | 50 | 7382 | 8859 | 4,0 |
| D | 50 | 8156 | 8999 | 2,0 |
| E | 50 | 8437 | 9632 | 1,5 |
| F | 50 | 7453 | 8015 | 6,6 |
| G | 50 | 7734 | 8648 | 2,5 |
| H | 50 | 7523 | 8437 | 2,0 |
| I | 50 | 8437 | 9351 | 2,5 |
Legierung
A
B
C
D
£
F
G
H
I
B
C
D
£
F
G
H
I
Tabelle IV-C
Biegeeigenschaften
0,2 %-Streckgrenze, kg/cm
7031 7031 7031 7031 7031 7031 7031 7031 7031
| Längsrichtung | Querrichtung |
| R/t | R/t |
| 1,3 | 3,8 |
| 1,0 | 5,2 |
| 1,9 | 5,2 |
| 2,2 | 2,1 |
| 1,2 | 4,6 |
| 1,2 | 5,0 |
| 1,6 | 4,7 |
| 0,8 | 3,8 |
| 1,2 | 3,0 |
Aus den Tabellen ist ersichtlich, daß die Legierungen der Erfindung
bei entsprechender Stärkenverminderung beim Kaltwalzen eine höhere Streckgrenze als die Legierungen B und C aufweisen.
Insbesondere zeigen die Biegedaten in Tabelle IV-C, daß die Legierungen der' Erfindung bessere Biegeeigenschaften
in der Längsrichtung bei vergleichbarer Streckgrenze als die Vergleichslegierungen mit Ausnahme der Legierung D und besse-
70 9 829/090 5
re Biegeeigenschaften in Querrichtung als die Vergleichslegierungen
mit Ausnahme der Legierung D besitzen.
Die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Anschlußelements
verwendete Legierung H aus Beispiel A wird hinsichtlich der Spannungsrelaxationsbeständigkeit mit der
bekannten CDA-Legierung 510 (Legierung B) und der CDA-Legierung
638 (Legierung C) verglichen. Jede der Legierungen wird zu einem hart getemperten Material (Material X) und einem
wärmegetemperten Material (Material Y) verarbeitet. Die hart getemperten Materialien erhält man durch Kaltwalzen auf die
in Tabelle V genannte Stärkenverminderung, während die Wärmetempermaterialien durch Wärmebehandlung des Materials X
unter den in Tabelle V genannten Bedingungen erhalten werden.
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- 17 -
prüften Metalle
co
co
r-o
co
B
B
B
B
B
B
B
B
B
C
C
X (SK 37%)
Y (2000C - 1
X (SK 56%)
Y (2000C - 1
X (SK 75%)
Y (200°C -
X (SK 13%) Y
| C | X |
| C | Y |
| C | X |
| C | Y |
| H | X |
| H | Y |
| H | X |
| H | Y |
- 1
X (SK 31%) v (315 C - 1
(SK 40 %) (30O0C - 1
(SK 37 %) (2500C - 1
(SK 60%) (2500C - 1
Std.) Std.) Std.) Std.) Std.) Std. ) Std.) Std.)
0,2 %-Streck grenze,
kg/c
5906 5484
7242 6820
8015 7874
4711 4781
6468 6398
696O 6750
7242 7874
7874 8507
max. Zugfestig-
cm
6117 6117
7453 7171
8437 8226
6187 6257
7664 7593
8156 8015
8437 8437
9140 9210
Längsrichtung Querrichtung R/t R/t
1,6 1,2
2,8 3,1
3,8 2,3
>0,2 >0,2
1,2 2,0
1,6 2,0
2,0 1,5
2,7 2,7
2,7 2,3
6,2 6,2
>12,5 >12,5
0,4 0,4
2,9 2,8
4,9 6,5
4,1
6,1
8,6 17,0
Zur Bestimmung der Spannungsrelaxationsbeständigkeit wird eine streifenförmige Probe so befestigt, daß sie an mehreren
Punkten mit einer bestimmten Kraft gebogen wird und eine Spannung von 80 % der 0,2 Ja-Streckgrenze auf die Probe einwirkt.
Die die Probenbelastung relaxierende Spannung nimmt im Laufe der Zeit ab (in dem durchgeführten Test innerhalb
15 Minuten), was ein Maß für die Spannungsrelaxationseigenschaft der Probe darstellt. In Fig. 4 ist die verbleibende
Spannung gegen den minimalen Biegeradius parallel zur Kaltwalzrichtung aufgetragen, um ein Maß für die Formbarkeit zu
gewinnen. Hierbei ist die Kombination aus Spannungsrelaxationsbeständigkeit im wärmebehandelten Zustand nach dem Formen
(ausgedrückt als bleibende Spannung nach 15 Minuten) gegen die Anzahl von Biegungen parallel zur Walzrichtung im kaltgewalzten
Zustand aufgetragen. Die Ergebnisse machen deutlich, daß die Anschlußelemente der Erfindung eine außerordentlich
vorteilhafteKomMnation von Eigenschaften aufweisen.
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Claims (6)
1. Elektrisches Anschlußelement, insbesondere Kontaktfeder,
mit guter Spannungskorrosionsbeständigkeit, Spannungsrelaxationsbeständigkeit und Biegefestigkeit, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus einer hochfesten Kupferlegierung besteht, die 1,0 bis 4,5 % Silicium, 1,0 bis
5,0 % Zinn, wobei der Gesamtgehalt an Silicium und Zinn mindestens
3,5 % beträgt, Rest im wesentlichen Kupfer enthält, und einen Bereich für den Kontakt mit einem
zweiten elektrischen Anichlußelement oder einer Klemme aufweist, wobei dieser Bereich während des Kontakts mit dem
zweiten elektrischen Anschlußelement unter Spannung steht.
2. Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es streifenförmig ist und mindestens einen gebogenen Bereich
aufweist.
3· Anschlußelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlegierung als ersten Zusatz 0,01 bis
2,0 % Eisen und/oder 0,01 bis 2,0 % Kobalt enthält, wobei der
Gesamtgehalt an Eisen und Kobalt höchstens 3,0 % beträgt.
4. Anschlußelement nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupferlegierung als zweiten Zusatz 0,01
bis 5,0 % Nickel, 0,01 bis 5,0 % Mangan, 0,01 bis 5,0 % Titan,
0,01 bis 5,0 % Zirkonium, 0,01 bis 5,0 % Hafnium, 0,01 bis 2,0 % Chrom, 0,01 bis 3,0 % Beryllium, 0,01 bis 5,0 %
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ORIGINAL INSPECTED
Vanadium und/oder 0,01 bis 2,0 % Magnesium enthält, wobei der
Gesamtgehalt des zweiten Zusatzes weniger als 10,0 % beträgt.
5. Anschlußelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zusatz als feines gleichförmiges Präzipitat in
der Matrix dispergiert ist.
6. Anschlußelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupferlegierung als dritten Zusatz 0,01 bis 3,0 % Arsen, 0,01 bis 3,0 % Antimon, 0,01 bis 3,0 % Aluminium
und/oder 0,01 bis 3,0 % Zink enthält, wobei die Gesamtmenge des dritten Zusatzes weniger als 5,0 % beträgt.
709829/0905
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