《铜及铜合金带箔材弯曲试验方法》-编制说明（送审稿）

一、工作简况1.1任务来源根据工业和信息化部办公厅发布的《工业和信息化部办公厅关于印发2022年第三批行业标准制修订和外文版项目计划的通知》（工信厅科函[2022]312号）和有色标委[2023]22号关于转发2023年第一批有色金属国家、行业、协会标准制（修）订项目计划的通知，其中行业标准序号107（项目编号“2022-1716T-YS”）《铜及铜合金带箔材弯曲试验方法》行业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、中铝洛阳铜加工有限公司、有研工程技术研究院有限公司、山西春雷铜材有限责任公司、宁波博威合金材料股份有限公司、宁波金田铜业（集团）股份有限公司、绍兴市质量技术监督检测院、浙江力博实业股份有限公司、江西铜业铜板带有限公司、中色正锐（山东）铜业有限公司、中色创新研究院（天津）有限公司、江西金品铜业科技有限公司负责起草，完成年限为2024年121.2立项目的和意义铜及铜合金带材是电子行业、电气工业最重要的基础材料之一。进入二十一世纪后，我国通讯、电力、电子、汽车等行业迅猛发展对精密的需求在数量上和质量上都有大幅度的提高。随着电子零部件向更快、更小、更智能、更环保的方向发展，精密铜及铜合金带的使用也越来越广泛。铜及铜合金的弯曲性能在电子零部件的小型化进程中起到了决定性的作用。为了提高我国电子、电气元件及其产品的可靠性和铜带行业的国际竞争力，有必要制定铜及铜合金带材的专用弯曲试验标准。高标准国际化的金属材料试验标准是金属材料性能测试结果可靠性的保障，同时能够提升我国铜及铜合金带材产品的国际竞争力和认可度，打破其他国家因我国测试标准落后而施加的技术封锁。本标准的制定有助于铜加工产品转型升级和国产化应用，并促进新产品、新技术发展，利于电子信息发展和产业化，提升高端铜合金材料供给质量和水平，符合工信部《关于促进制造业产品服务质量提升的实施意见（工信部科[2019]188号）》文件第三章增强质量提升动力第七条发挥标准带动作用的规定，和《促进制造业产品和服务质量提升的实施意见》解读（四）加快重点产业质量提升：“对于原材料工业，以提高产品质量的稳定性、一致性和耐久性为基础，增加高性能、功能性、差别化产品的有效供给”。1.3主要参加单位和工作成员所作的工作标准制订计划任务正式下达后，立即成立了标准编制组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作计划。具体分工为：宁波兴业盛泰集团有限公司总负责，试验方案确定、市场和铜加工行业信息收集、资料汇总分析及执笔；宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司、中铝洛阳铜加工有限公司、有研工程技术研究院有限公司、山西春雷铜材有限责任公司、宁波博威合金材料股份有限公司、宁波金田铜业（集团）股份有限公司、绍兴市质量技术监督检测院、浙江力博实业股份有限公司、江西铜业铜板带有限公司、中色创新研究院等单位负责补充市场信息和标准数据的验证。各单位分工明确，紧密合作，共同完成标准的修订工作。宁波兴业盛泰集团有限公司位于宁波市杭州湾新区，占地面积28万平方米，建筑面积15万平方米，是一家专业研究、生产高精度铜及铜合金板带的现代化集团公司，也是中国高精度铜板带行业的领先制造商。公司一直致力于高精度铜板带的专业化研究、生产、销售，先后通过ISO9001和TS16949质量管理、ISO14001环境管理和OHSAS18001职业健康安全管理体系，其“三环”品牌荣获“中国名牌”称号，是中国该领域仅有的三大“中国名牌”之一，公司是宁波杭州湾新区国家级高性能金属新材料基地的核心企业，于2012年被中国有色金属加工工业协会评为中国铜板带十强企业，先后获得国家高新技术企业、宁波市高成长企业、浙江省工业行业龙头骨干企业、宁波市信息化和工业化深度融合示范企业、宁波市810实力工程企业等荣誉称号，同时还是中国有色金属加工工业协会的副理事长单位、中国有色金属学会理事单位、上海有色金属学会副会长单位等，2015年“超大规模集成电路引线框架用铜带的产业化”列入国家火炬计划专项。兴业盛泰的主要产品有：高精度锌白铜带、集成电路引线框架铜带、高精度锡青铜带、高精度紫铜板带、高精度黄铜板带、高精度高铜铜带、高精度铜锡锌铜带等8大系列60多个牌号，是目前国内铜板带品种系列最全的生产企业之一。拥有水平连铸生产线11条，半连续铸造生产线10条，形成年25万吨的供坯能力，拥有热轧、粗轧、中精轧生产线多条，形成年产15万吨生产能力，连续3年稳居国内高精度铜合金板带产销量的首位。先后承担国家“863”课题、国家发改委“双高一优”、国家发改委、工信部的“产业振兴和技术改造专项”以及科技部“十三五”“十四五”等重大项目；经过多年的发展及技术积累，兴业盛泰在高精度铜合金板带领域取得了多项研究成果和创新技术，在行业多个细分领域内占据市场“领头羊”的地位。近三年参与制修订国家和国家行业标准13项，企业拥有全部有效专利50余项，其中获得发明专利授权35项。宁波兴业鑫泰新型电子材料有限公司是中国铜板带材十强企业之首的宁波兴业盛泰集团有限公司的全资子公司。兴业鑫泰成立于2011年，注册资本2亿元人民币，立足于高新技术材料的研发与生产，主要产品为高精度引线框架用铜带材系列、铜铬锆系列、中间合金系列。公司现有一条国际一流的生产线，所有设备均从德国、日本、美国、奥地利、韩国等先进国家引进，总耗资约6亿元人民币。该生产线计划产能2.5万吨/年，2016年中期正式投入试生产，目前已可实现规划产能。兴业鑫泰产品主要应用于汽车、电子信息、航空航天、海洋工业、手机等民族重点行业，客户包括泰科、莫仕、宏发、富士康、华为、Apple、OPPO、Vivo等行业内知名企业。公司为浙江省科技型中小企业、宁波市制造业百强企业（前50）。...表1标准编制组成员及职责分工序号起草人姓名职责及分工标准编制组负责人，标准执笔人，负责标准协调管理，负责标准编制方案的确定；负责试验数据的归集和验证；负责各种文件的编制；1.4主要工作过程1.4.1预研阶段在标准起草制定过程中，标准编制组成员查阅了国内外有关铜及铜合金弯曲试验方法的相关标准。通过信息收集发现主要有GB/T15825.5-2008《金属薄板成形性能与试验方法第5部分：弯曲试验》和GB/T232-2010《金属材料：弯曲试验方法》（等效ISO7438-2005GB/T15825.5-2008和GB/T232-2010适用材料为金属材料；GB/T15825.5-2008规定了以最小相对弯曲半径为指标的金属薄板弯曲成形性能试验方法，但只适用于厚度0.3mm-4.0mm的金属薄板，并且均没有对取样方向、样品尺寸及弯曲角度做出具体规定；GB/T232-2010规定使用肉眼观察，GB/T15825.5-2008使用5X放大镜下观察，对于结果的评价没有详细的对比评级图，因此不适合于铜及铜合金带箔材的弯曲试验。为了完善我国铜及铜合金带箔材性能试验的标准体系，提高检测结果准确性，保障铜及铜合金带的新材料研发进程，标准起草单位根据客户的性能要求进行了大量的弯曲性能试验，标准编制组确定后，经过标准编制组及有关人员的共同努力，通过对国内外现状及发展趋势的分析，并结合国内的实际情况，形成了《标准草案》。1.4.2标准立项《铜及铜合金带箔材弯曲试验方法》标准项目申请立项时间为2020年3月24日，提交全体委员会议讨论后，下达计划时间为2022年11月22日。项目执行节点为：第一次草案：1.4.3起草阶段2021年12月29日由全国有色金属标准化技术委员会主持通过网络会议进行了该标准的第一次工作会议。与会专家对标准的《讨论稿》进行了认真、热烈的讨论，提出了宝贵意见和建议。讨论会结束后，编制小组根据工作会议要求，起草单位在此基础上对标准进行了认真修改，并进行了大量的试验。对不同厚度的样品进行弯曲试验，按照评级图进行评级，确认了试验方法及结果处理的可靠性。2023年3月中旬修改完善了形成了标准《预审稿》。2023年3月28日由全国有色金属标准化技术委员会主持在湖南省衡阳市召开了该标准的第二次工作会议。会议中提出了如下意见：1.将标准引用文件“GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定”删除，方法标准中不对数值进行修约处理。2.由于标准文件中使用的符号较少，建议删除第4章“符号和说明”。3.删除“图4试样尺寸示意图”，试样形状简单，不需要额外说明。会后标准编制组根据会议中的建议对文件进行了讨论和修改，形成了标准《送审稿》。1.4.4征求意见阶段1.4.5审查阶段A.技术专家审查B.委员审查1.4.6报批阶段二、编制原则本标准制定单位自接受起草任务后，成立了本标准编制工作组，初步确定了《铜及铜合金带箔材弯曲试验方法》标准起草所遵循的基本原则和编制依据：2.1查阅相关标准和国内外客户对铜及铜合金带箔材弯曲性能的相关技术要求；2.2根据铜及铜合金带箔材的生产和使用领域的特点，力求做到标准的合理性与实用性；2.3完全按照GB/T1.1和国家行业标准编写示例的要求格式和结构进行编写。三、标准主要技术内容的确定依据及主要试验和验证情况分析本文件适用于厚度为0.05～1.0mm的铜及铜合金带箔材弯曲试验。本文将规定的试验方法所用设备通常需要人工加力进行压下试验，样品厚度过大时难以完成试验，同时过大的加力容易导致设备压头损坏，因此厚度在1.0mm以上的样品不适用于本方法。本试验方法使用具有一定半径的压头加压，使样品弯曲，而决定样品弯曲性能的参数通常为R/t(压头半径/样品厚度),当样品厚度过薄时，压头的半径过小，实际无法实现，因2试样尺寸3试验步骤3.3.1使用千分表校准样品支架。将每个支架从测试冲头中心线(完全关闭位置)移开4结果判定试验后的样品在30倍放大倍数下检查，按表2进行判定。表2评级表等级能接受，光滑；无橘皮；无裂纹1能接受，轻微橘皮；无裂纹2能接受，明显橘皮；无裂纹3455验证试验5.1对不同厚度的样品进行了试验，结果见表3-表5。表3宽度12.5mm厚度0.3mmC7025试验结果向弯曲角度图片结果坏方向明显裂纹坏方向坏方向坏方向好方向明显裂纹好方向好方向好方向好方向表4宽度12.5mm厚度0.15mmC7025试验结果向弯曲角度图片结果坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向坏方向好方向明显裂纹好方向明显裂纹好方向好方向好方向表5宽度12.5mm厚度0.62mm弯曲图片结果向角度坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向坏方向坏方向坏方向坏方向坏方向坏方向坏方向坏方向好方向明显裂纹好方向明显裂纹好方向好方向好方向明显橘皮好方向明显橘皮好方向明显橘皮好方向好方向好方向好方向好方向表6-表8的结果表明本标准对于文件规定范围内的带箔材弯曲试验具有很好的可行性。5.2厚度0.15mm的C7025合金，不同宽度的样品试验结果见表6-表8。表6宽度12.5mm样品试验结果向弯曲角度图片结果坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向表7宽度5mm样品试验结果向弯曲角度图片结果坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向向弯曲角度图片结果坏方向明显裂纹坏方向明显裂纹坏方向的表面裂纹相对5mm和12.5mm的样品更轻微细小，5mm与12.5mm宽度的样品试验结果则相近。5.3多家单位间的对比试验编制组选取了部分产品由多家单位进行试验，对比试验结果，参与对比试验的单位包括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、有研工程技术研究院有限公司、宁波博威合金材料股份有限公司、中铝洛阳铜加工有限公司、宁波金田铜业（集团）股份有限公司、山西春雷铜材有限责任公司，以下均用单位A、B、C、D、E、F、G表示。表9H62铜合金不同单位试验数据试验单位弯曲半径mm弯曲角度弯曲方向样品编号单位A0.590°坏方向152535单位B152535单位C152535单位D152535单位E152535单位G152535单位A0.6152535单位B152535单位C152535单位D152535单位F152535单位A0.75444单位B444单位C444单位D444单位A0.8444单位B444单位C444单位D434单位E444单位G444单位A0.95333单位B343单位C333单位D333单位A212单位B222单位C221单位D221单位E444单位G422表10H62铜合金弯曲试验对比统计54321000050000500004010030100303032表11QSn6.5-0.1铜合金不同单位试验数据试验单位弯曲半径弯曲角度弯曲方向样品编号试验结果（评mm152535152535152535152535152535132333132433142333142333122233122232132232132232112131112131112131表12QSn6.5-0.1铜合金弯曲试验对比统计/mm5432100005039003003902000091表13QSn8.0-0.3铜合金不同单位试验数据试验单位弯曲半径弯曲角度弯曲方向样品编号试验结果（评mm152535152535152535152535152535152535142434142434142434142434152535152535152535132333132332132333112131122131112131表14QSn8.0-0.3铜合金弯曲试验对比统计/mm543210000590004008103000181四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益等情况（一）项目的必要性阐述铜及铜合金带材是电子行业、电气工业最重要的基础材料之一。进入二十一世纪后，我国通讯、电力、电子、汽车等行业迅猛发展对精密的需求在数量上和质量上都有大幅度的提高。随着电子零部件向更快、更小、更智能、更环保的方向发展，精密铜及铜合金带的使用也越来越广泛。铜及铜合金的弯曲性能在电子零部件的小型化进程中起到了决定性的作用。为了提高我国电子、电气元件及其产品的可靠性和铜带行业的国际竞争力，有必要制定铜及铜合金带材的专用弯曲试验标准。（二）项目的可行性阐述公司的主要产品有高精度锌白铜带、集成电路引线框架铜带、高精度锡青铜带、高精度紫铜板带、高精度黄铜板带、高精度高铜铜带、高精度铜锡锌铜带等8大系列100多个牌号，是目前国内铜板带品种系列最全的生产企业之一。公司建有整套的铜及铜合金生产线，公司在产销规模、生产设备、产品品种、技术工艺、产品质量等方面始终在国内铜加工行业的处于领先地位，是我国国内现阶段最具有影响力高精度铜及铜合金板带加工企业。宁波兴业盛泰集团有限公司作为本标准的牵头单位，将为本标准的制定提供充足的经费支持，保障本标准的制定。（三）标准的先进性、创新性、标准实施后预期产生的经济效益和社会效益本标准的制定有助于铜加工产品转型升级和国产化应用，并促进新产品、新技术发展，利于电子信息发展和产业化，提升高端铜合金材料供给质量和水平，完善我国铜及铜合金带箔材性能试验的标准体系，提高检测结果准确性，保障铜及铜合金带的新材料研发进程。六、采用国际标准和国外先进标准的情况弯曲试验方法国家标准现有GB/T15825.5-2008《金属薄板成形性能与试验方法第5部分：弯曲试验》和GB/T232-2010《金属材料：弯曲试验方法》（等效ISO7438-2005本标准从试样范围及试验方法上与现有国家标准均存在一定的区别，具体区别如下：（1）本标准的适用范围为铜及铜合金板带箔材，而GB/T15825.5-2008和GB/T232-2010适用材料为金属材料（主要适用黑色金属（2）GB/T15825.5-2008规定了以最小相对弯曲半径为指标的金属薄板弯曲成形性能试验方法，但只适用于厚度0.3mm-4.0mm的金属薄板，而本标准适用于0.05mm-1.0mm的薄型铜及铜合金带箔材；（3）本标准和G