《铜及铜合金板带箔材 残余应力检验方法 蚀刻分条法》

2铜及铜合金板带箔材残余应力检验方法蚀刻分条法本文件描述了蚀刻分条法检验铜及铜合金板带箔材残余应力的原理、测量仪器、设备及工具、试样、试验步骤、检验结果表示和试验报告。本文件适用于厚度0.08mm～1.0mm的铜及铜合金板带箔材残余应力的检验。2规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。挠曲高度(δ)flexureheight蚀刻分条后的细条或样品端部最高点与基准面的距离。侧弯(ΔB）edgewiseflexuredistance蚀刻分条后的细条顶端向内或向外弯曲，细条边部与侧边的最大距离。扭转角度(θ)twistangle蚀刻分条后的细条出现扭曲，端部与基准面的夹角。4原理采用蚀刻分条的方法将铜及铜合金板、带、箔材蚀刻出两个细条，使其残余应力自由释放，根据细条或样品的变形量反映残余应力的大小。蚀刻分条法分为内分条和外分条，内分条法适用于检测材料内部残余应力，外分条法适用于检测材料内部残余应力与边部剪切应力的叠加。产品标准未注明时按内分条法进行检验。示意图见图1、图2、图3。细条32wbδ∆B图12wbδ∆B边部细条边部细条纵切方向200切口b——试样宽度，单位为毫米（mm图2蚀刻分条法外分条切口示意图θθ图3挠曲高度、扭转角度、侧弯测量示意图45测量仪器、设备及工具5.1仪器工具显微镜、千分尺、塞尺、卡尺、温度计。5.2设备酸槽、加热装置。5.3工具钢尺、刀片、耐酸透明胶带。6试样6.1试样尺寸：外分条试样宽度12mm～80mm，长度200mm±1.0mm；内分条试样宽度100mm±0.5mm,长度160mm±1.0mm。6.2试样要求：试样不应有磕碰伤、折弯、裂纹、扭曲，取样过程中不应有附加应力；7试验步骤7.1制样7.1.1用单层耐酸透明胶带严密包覆待测试样。7.1.2内分条制样部位尺寸及其允许偏差应符合表1的规定。表1内分条制样部位尺寸及其允许偏差7.1.3外分条制样部位尺寸及其允许偏差应符合表2的规定。表2外分条制样部位尺寸及其允许偏差25—7.2蚀刻7.2.1用钢尺和刀片将准备蚀刻的试样切口两面的胶带刻划掉，用酒精或丙酮擦拭残胶后，切口部位上下两面对称，平稳放置在硝酸中蚀刻。7.2.2将样品蚀刻透，迅速放入清水中冲洗掉残酸，蚀刻后的细条边缘应清晰，无明显缺口，然后将试样的胶带去掉。7.2.3蚀刻介质为40%～60%浓硝酸，蚀刻温度25℃~35℃。7.2.4蚀刻过程不应产生附加应力。7.3测量7.3.1内分条法测量试样水平放置于测量平台上，以测量平台为基准面，用塞尺或卡尺测量端部挠曲最高点与基准面的距离，即为挠曲高度(δ)。7.3.2外分条法测量7.3.2.1测量要求7.3.2.1.17.3.2.1.27.3.2.1.3用方型夹具夹持紧靠切口根部未分切的基体，以基体表面的延长面作为基准面。试样基准面呈水平、横向垂直或纵向直立三种状态悬空。边部细条和基体在基准面同一侧，挠曲高度为二者与基准面高度之差，若在两侧，则相加。7.3.2.2挠曲高度测量外分条试样横向垂直放置，调整工具显微镜基准直线与基准面相切，然后转动微分轮使基准直线与挠曲最高点相切，如图3a）所示，微分轮移动的距离即为挠曲高度(δ)。7.3.2.3侧弯测量试样水平放置，选取基准体的外侧为基准边，测量侧弯(ΔB），如图3b）所示。7.3.2.4扭转角度测量7.3.2.4.1试样纵向直立放置，在工具显微镜下如图4所示，使工具显微镜上基准线与基准面平行且与细条端部低点相切，转动测角仪，使基准线与另一边AB或CD重合，直接读出角度。6A细条端面CBH基体端面θHDLH——分切后的细条顶端A点与基准面之间的距离；H——分切后的细条顶端B点与基准面之间的距离；L——分切后的细条顶端A点和顶端B点在基准面的投影之间的距离。图4扭转角度的测量7.3.2.4.2如果仪器不具备测角仪，按照挠曲高度的测量方法测量H1、H2和L1的距离＇,则扭转角度θ按公式（1）计算。θ=arctgH-L1…………式中：H1——分切后的细条顶端A点与基准面之间的距离,单位为毫米（mm）；H2——分切后的细条顶端B点与基准面之间的距离,单位为毫米（mm）；L1——分切后的细条顶端A点和顶端B点在基准面的投影之间的距离,单位为毫米（mm）。7.3.3测量精度挠曲高度和侧弯的精度为0.1mm，扭转角的精度为0.1°。8检验结果表示铜及铜合金板带箔材的残余应力用挠曲高度(δ)、侧弯(ΔB）、扭转角度(θ)表示，其检测结果应比产品标准指标要求