为什么有些场景要使用新的材料来替换磷青铜，其中一个原因就是弹片用久了会应力松弛，那为什么会出现越用越没有弹性呢？应力松弛跟材料强度有什么关系吗？下面通过这篇文章跟大家一起聊聊！
做连接器、端子、继电器、精密弹片的朋友，可能都遇到过这样一种情况：
但是做完高温老化，或者客户使用一段时间以后，却发现弹片的接触压力越来越小。
甚至有时候材料的硬度、抗拉强度检测都没有明显问题，但产品还是出现接触不稳定。
这里面还有一个经常被忽略，却对连接器寿命非常重要的材料性能：
一、什么叫应力松弛？
假设我们拿一根弹簧，把它压下去，然后一直保持这个位置。
但是如果把它放在这个状态下几个月、几年，尤其是在比较高的温度下，它内部维持这个反弹力的能力可能会慢慢下降。
虽然弹簧没有断，也没有明显变形，但是它的“劲”变小了。
连接器装配完成以后，弹片通常会长期处于一个被压缩或者被弯曲的状态。
严重时还可能出现局部发热、信号不稳定甚至接触失效。
弹片第一次能不能弹回来，只解决了“现在能不能用”的问题。
铜业协会关于连接器铜合金的设计资料，就把应力松弛作为选材的重要指标，并指出连接器用铜合金在高温环境下会随着时间发生应力损失。
二、为什么高温以后问题特别明显？
但是如果长期工作在100℃、150℃甚至更高温度，材料内部发生应力释放的速度就会明显加快。
这也是为什么现在新能源汽车、服务器、电源系统、工业设备上的连接器，对材料的要求越来越高。
连接器真正难的，不是把弹片做出来，而是让它在高温下用了很多年以后，仍然保持足够的接触压力。
三、抗拉强度很高，为什么还是可能没弹性？
抗拉强度800MPa、1000MPa、1200MPa……
材料长期保持在一个变形状态下以后，还能剩下多少原来的应力。
那么对于需要“长期保持力量”的应用来说，真正重要的不是谁一开始举得起来，而是谁能够维持得更久。
“我们的材料强度已经很高了，为什么高温以后弹力还是掉得很厉害？”
四、磷青铜为什么用了这么多年？
例如C51000、C51900、C52100等不同含锡量的磷青铜，本身就大量用于连接器、弹簧接触片以及电气元件。
铜业协会列出的C51900、C52100典型用途就包括电子连接器和弹性接触件，并将强度、疲劳性能以及抗应力松弛能力列为重要特性。
特别是高温、小型化、高接触压力、长期寿命这些要求叠加以后，就需要重新评估材料。
五、什么时候应该考虑更高等级的铜合金？
如果客户遇到下面几种情况，我认为就值得关注应力松弛，而不能只看抗拉强度。
但是经过125℃、150℃等高温老化以后，弹片压力下降。
以前0.30mm厚的弹片，现在可能希望做到0.20mm甚至更薄。
汽车、工业控制、航空航天等领域，与普通消费电子完全不是一个逻辑。
六、除了磷青铜，还有哪些材料路线？
在保持较高导电率的同时，可以获得较高强度和较好的抗应力松弛性能。
铜业协会也将C70250等铜镍硅类合金用于电子连接器和弹簧触点，并特别列出其应力松弛性能。
所以对于一些既要求导电率，又要求高温稳定性的连接器，铜镍硅是一条很重要的技术路线。
特别是像C72900这种高性能铜镍锡合金，更突出的是：
非常高的强度、较好的耐磨性、耐腐蚀性以及抗应力松弛能力。
铜业协会把C72900的典型应用列在连接器、触点、微型Socket、继电器元件和弹簧等领域，并明确将“Very High Strength”和“Resistance to Stress Relaxation”列为其重要选材理由。
更高强度、更高接触压力、更好的高温保持能力以及更长寿命，
它可以做到很高的强度，同时具有良好的弹性和抗应力松弛性能，所以长期以来一直被用于高端弹簧和连接器。铜业协会也把C17000、C17200用于弹簧连接器、开关部件等高要求场景。
不过具体使用哪种材料，仍然需要综合考虑法规要求、加工方式、导电率、成本以及供应链等因素。
七、真正的材料选择，不是比谁的MPa更高
它在100℃、150℃工作1000小时以后，还能剩下多少接触力？
这些问题问清楚以后，再去讨论材料牌号，往往会准确很多。
