低压电器常用材料选用要点

1、低压电器常用材料选用要点低压电器常用材料选用要点 2011-06-022目录目录电工材料电工材料选用要点选用要点- -附常用材料附常用材料简述简述1 1. .钢材钢材选用要点选用要点- -附常用材料附常用材料2.2.铜材铜材选用要点选用要点- -附常用材料附常用材料3.3.5.5.工程塑工程塑料选用要点料选用要点- -附常用材料附常用材料4.4. 低压电器是一种机电一体化产品，零部件选用低压电器是一种机电一体化产品，零部件选用各种各种不同材不同材料，不同工艺制造料，不同工艺制造。初略计算低压电器初略计算低压电器产品使用的产品使用的材料类别、材料类别、品种达数千种，涉及钢铁、有色金属、贵重和稀有

2、金属，工程品种达数千种，涉及钢铁、有色金属、贵重和稀有金属，工程塑料及特种塑料及特种、专用、专用材料。材料的选用恰当与否对产品设计的预材料。材料的选用恰当与否对产品设计的预期（性能、功能）至关重要期（性能、功能）至关重要。因而材料选用应作为产品设计的因而材料选用应作为产品设计的一项一项重要重要内容予以认真地考虑和确定。在德国、美国等工业发内容予以认真地考虑和确定。在德国、美国等工业发达国家，产品选用作为一门学科，有比较系统、完整的理论和达国家，产品选用作为一门学科，有比较系统、完整的理论和程序程序。这里我仅结合自己多年工作实践、体会作常识性、经验这里我仅结合自己多年工作实践、体会作常识性、经验

3、性的常用材料性的常用材料选用要点选用要点介绍，以期对青年设计人员对零件的材介绍，以期对青年设计人员对零件的材料选用起入门引导。料选用起入门引导。1 1 简述简述31.1 简述简述v 需要强调的是：需要强调的是：1 1）材料选用要综合考虑材料本身优、缺点的比较与平衡，需要）材料选用要综合考虑材料本身优、缺点的比较与平衡，需要与可能（采购、制造工艺等）的平衡，性能与成本的平衡等各与可能（采购、制造工艺等）的平衡，性能与成本的平衡等各种情况，因而具有类似功能的零件对不同的设计者，不同制造种情况，因而具有类似功能的零件对不同的设计者，不同制造工艺习惯的企业会有各种工艺习惯的企业会有各种不同不同的选择的

4、选择；2 2）材料的选用和材料本身的加工方法、零件设计的工艺性密切）材料的选用和材料本身的加工方法、零件设计的工艺性密切相关，因而设计员要对材料的属性、加工方法、零件设计的工相关，因而设计员要对材料的属性、加工方法、零件设计的工艺性有基本的了解与掌握，对所设计的零部件的功能要求艺性有基本的了解与掌握，对所设计的零部件的功能要求应应掌掌握透彻，使两者有恰当的匹配，尽量避免出现反复和损失。握透彻，使两者有恰当的匹配，尽量避免出现反复和损失。1 1 简述简述。材材 材材料选用的基本要求料选用的基本要求功能性要求功能性要求 对产品及零部件的功能要求涉及多学科、多领域，对材料的要求也是对产品及零部件的功

5、能要求涉及多学科、多领域，对材料的要求也是多方面的，机械、物理、化学性能都有不同要求，为达到产品性能，设计多方面的，机械、物理、化学性能都有不同要求，为达到产品性能，设计的零部件及选用的材料除了一般机械性能要求外，还必须满足产品性能的的零部件及选用的材料除了一般机械性能要求外，还必须满足产品性能的一些特殊要求。如一些特殊要求。如开关电器的短路分断和带电操作性能，要求触头有良好开关电器的短路分断和带电操作性能，要求触头有良好的耐电弧烧蚀、耐电磨损性能，电弧转移性能，灭弧系统的导磁性能，塑的耐电弧烧蚀、耐电磨损性能，电弧转移性能，灭弧系统的导磁性能，塑料材料的耐高温、耐电弧性能等；料材料的耐高温、

6、耐电弧性能等；框架断路器等需要做短时耐受电流能力框架断路器等需要做短时耐受电流能力试验的产品，大电流产生的电、热效应冲击是非常巨大的，制造相关零部试验的产品，大电流产生的电、热效应冲击是非常巨大的，制造相关零部件件（轴、弹簧等）（轴、弹簧等）的抗拉强度、抗弯强度、硬度、弹性模量、导电率、热的抗拉强度、抗弯强度、硬度、弹性模量、导电率、热导率（热容量）、热膨胀系数、允许使用温度、抗熔性、绝缘性能等都密导率（热容量）、热膨胀系数、允许使用温度、抗熔性、绝缘性能等都密切相关，选材时必需考虑相关的性能及其参数。切相关，选材时必需考虑相关的性能及其参数。1 1 简述简述31.2v 工艺性要求工艺性要求

7、此处工艺性指此处工艺性指材料加工成零件材料加工成零件的的能力能力，包括金属材料机加工性能、热，包括金属材料机加工性能、热处理性能、焊接性能、延展性和弯曲成形能力，塑料的成形方法和变形等处理性能、焊接性能、延展性和弯曲成形能力，塑料的成形方法和变形等, ,材材料的工艺操作会直接影响材料的性能，因而工艺性考虑和功能要求是密切相料的工艺操作会直接影响材料的性能，因而工艺性考虑和功能要求是密切相连的。连的。v 可靠性要求可靠性要求 材料的可靠性指在期望的寿命周期内正常发挥功能不出现失效材料的可靠性指在期望的寿命周期内正常发挥功能不出现失效。材料的材料的可靠性是很难度量的，不仅取决于材料本身的固有性能，

8、也很大程度上受材可靠性是很难度量的，不仅取决于材料本身的固有性能，也很大程度上受材料制造生产的配方、工艺控制，一般来说，标准材料较成熟，可靠性较高，料制造生产的配方、工艺控制，一般来说，标准材料较成熟，可靠性较高，新的新的、非标准材料可靠性较低。尽管材料的可靠性很难评价，但零部件的失非标准材料可靠性较低。尽管材料的可靠性很难评价，但零部件的失效效会造成产品的失效会造成产品的失效，所以设计时要综合考虑选材、零部件的，所以设计时要综合考虑选材、零部件的（形状）（形状）设设计，计，工艺要求等，工艺要求等，避免选材失当，设计缺陷避免选材失当，设计缺陷及工艺要求不当及工艺要求不当而造成而造成零部件零部件

9、失失效效，进而导致，进而导致产品过早失效。产品过早失效。 1 简述v 耐环境性要求耐环境性要求 低压电器产品正常工作时会产生热量，某些局部的温度会高达低压电器产品正常工作时会产生热量，某些局部的温度会高达150150以上，过电流故障情况下发热更加严重，所以导电材料要考以上，过电流故障情况下发热更加严重，所以导电材料要考虑高温对材料性能的影虑响，支撑导电件的绝缘件要考虑耐热等级虑高温对材料性能的影虑响，支撑导电件的绝缘件要考虑耐热等级不致影响绝缘性能，触头弹簧要考允许工作温度不致影响弹性，热不致影响绝缘性能，触头弹簧要考允许工作温度不致影响弹性，热膨胀可能影响相邻零部件的配合或活动等。膨胀可能影

10、响相邻零部件的配合或活动等。 不同材料的相容性也是必须考虑的因素，如电阻焊（点焊）是不同材料的相容性也是必须考虑的因素，如电阻焊（点焊）是电压电器制造常用的将两个零件连接起来的方法，不同材料焊接的电压电器制造常用的将两个零件连接起来的方法，不同材料焊接的相容性必须考虑相容性必须考虑。 在不同材料制成的零部件之间有相对运动时，材料的耐磨性要在不同材料制成的零部件之间有相对运动时，材料的耐磨性要考虑匹配，在潮湿环境中不同导电材料的接触要考虑避免出现电位考虑匹配，在潮湿环境中不同导电材料的接触要考虑避免出现电位腐蚀等腐蚀等。 1 简述v成本的考虑成本的考虑 实际应用中，零部件成本评估是选材的一个重要

11、因素，材料的成实际应用中，零部件成本评估是选材的一个重要因素，材料的成本包含：本包含：1 1）材料本身的价格。一般来说，）材料本身的价格。一般来说，稀贵金属高于有色金属，稀贵金属高于有色金属，有色金属有色金属高高于钢材；于钢材；钢材中含有镍等合金元素的合金钢钢材中含有镍等合金元素的合金钢高高于碳素钢。于碳素钢。2 2）为达到材料性能采取的工艺处理的成本。如为达到一定硬度）为达到材料性能采取的工艺处理的成本。如为达到一定硬度、耐磨性、耐磨性而进而进行热处理行热处理。而工艺成本常超过材料价格，所以应综合考虑性能要求、材料价而工艺成本常超过材料价格，所以应综合考虑性能要求、材料价格、工艺成本及批量等

12、，达到合理、有效、经济格、工艺成本及批量等，达到合理、有效、经济。v可采购可采购 新产品试制及批量生产时所选材料的采购方便性对试制进度新产品试制及批量生产时所选材料的采购方便性对试制进度和和组织生产组织生产有直接影响，一般来说，符合国家标准的材料容易采购，低压电器行业内常用有直接影响，一般来说，符合国家标准的材料容易采购，低压电器行业内常用的材料（符合行业标准）的材料容易采购的材料（符合行业标准）的材料容易采购。1 简述v 钢材的分类钢材的分类： 钢钢材材是是各类机械设备组成零件的主体材料，因而钢材的用量最大，品种最各类机械设备组成零件的主体材料，因而钢材的用量最大，品种最多，适用范围最广。多

13、，适用范围最广。低压电器产品的结构零件大部分也用钢材制成低压电器产品的结构零件大部分也用钢材制成。1 1：按化学成分分：按化学成分分：2.1 2.1 钢材钢材- -分类分类32.11 1、按化学成分分、按化学成分分： 2.1 2.1 钢材钢材- -分类分类2.2.按用途分按用途分2 .1 2 .1 钢材钢材- -分类分类v 钢材的分类钢材的分类：2 2. .按用途分按用途分2 .1 2 .1 钢材钢材- -分类分类 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用

14、常用 国产钢种、牌号、特性与国产钢种、牌号、特性与用途用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.22.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国

15、产钢种、牌号、特性与用途 1 132.2 常用常用 国产钢种、牌号、特性与用途国产钢种、牌号、特性与用途 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.32.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点 1 132.3 低压电器钢材选用要点低压电器钢材选用要点简述简述 有色金属材料在低

16、压电器产品材料中占有重要地位：有色金属材料在低压电器产品材料中占有重要地位：1.1.是构成低压电器产品的主要材料之一（如塑壳断路器，钢材、有色金属材料、非金是构成低压电器产品的主要材料之一（如塑壳断路器，钢材、有色金属材料、非金属材料属材料约约各占三分之一）；各占三分之一）；2.2.直接影响低压电器产品的基本性能性能，如导电能力、温升等。直接影响低压电器产品的基本性能性能，如导电能力、温升等。 有色金属材料按化学成分可分为：铜及铜合金；轻金属及其合金；其它有色金属及有色金属材料按化学成分可分为：铜及铜合金；轻金属及其合金；其它有色金属及其合金。其合金。v 3.1铜及铜合金铜及铜合金v 3.1.

17、1 分类分类 铜及铜合金分为六大类：纯铜、高铜合金、黄铜、青铜、白铜、锌白铜。纯铜中铜及铜合金分为六大类：纯铜、高铜合金、黄铜、青铜、白铜、锌白铜。纯铜中杂质的质量分数少于杂质的质量分数少于0.7%0.7%；高铜中含有少量合金元素，如铍、镉、铬、铁等，每种；高铜中含有少量合金元素，如铍、镉、铬、铁等，每种合金元素的固溶度小于摩尔分数合金元素的固溶度小于摩尔分数8%8%；黄铜、青铜、白铜、锌白铜；黄铜、青铜、白铜、锌白铜，含有一种基本元含有一种基本元素，作为合金的基本组分。素，作为合金的基本组分。v 3.1.2 加工铜及铜合金的供应状态代号加工铜及铜合金的供应状态代号 加工铜及铜合金的供应状态代

18、号为：加工铜及铜合金的供应状态代号为：M M软态；软态；Y Y硬态；硬态；Y Y2 2半硬态；半硬态；T T特软态；特软态；R R热轧态。热轧态。1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用途铜材牌号、特性与用途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与铜材牌号、特性与用途用途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用铜材牌号、特性与用途途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用铜材牌号、特性与用途途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用铜材牌号、特性与用途途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用铜材牌号、特性与用途途 1 133.1 常用常用 铜材牌号、特性与用铜

19、材牌号、特性与用途途 1 133.2 低压电器铜材选用要点低压电器铜材选用要点 1 133.2 低压电器铜材选用要点低压电器铜材选用要点 1 133.2 低压电器铜材选用要点低压电器铜材选用要点 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.1-3 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.4 常用常用 热固性塑料、特性与用途热固性塑料、特性与用途 1 134.4 常用常用 热固性塑料、特性与用途热固性塑料、特性与用途 1 134.4 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.5 常用常用 热固性塑料选用要点热固性塑料选用要点 1 134.5 常用常用 热固性塑料选用要点热固性塑料选用要点 1 134.5 常用常用 热塑性塑料、特性与用途热塑性塑料、特性与用途 1 134.5 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特性与用途 1 134.5 常用常用 工程塑料、特性与用途工程塑料、特