有關不銹鋼地磅感應器的選擇方案

此文章是根據進段時間在不銹鋼地磅稱重傳感器制造進程中總結的經歷 ，  扼要敘說了不銹鋼地磅傳感器在消費進程中應留意的幾點成績   ，    

前言

隨著國民經濟的高速開展、市場競爭的日趨激烈 ，  各行各業對計量的需求日益頻繁、要求愈加準確、運用條件愈加苛刻   ，    面對如此的市場需求 ，  作爲計量行業重要分支的稱重計量范疇也必需不時地朝著運用新資料、采用高技術的方向行進   ，    以后 ，  冶金、化工等對稱重元件耐熱、耐腐要求極高的行業內 ，  不銹鋼地磅稱重傳感器的設計和運用越來越多   ，    但由于目前對不銹鋼資料功能掌握水平上的限制 ，  該商品尤其是高精度商品的制造工藝尚不成熟   ，    

一、不銹鋼資料的選用

腐蝕是金屬制品常常發作的一種景象 ，  普通說來金屬腐蝕都是無害的 ，  它會給國民經濟形成宏大的損失   ，    鋼鐵的生銹、低溫條件下的氧化、在石油管道、化工設備和船舶殼體上呈現的損壞都與腐蝕有關   ，    腐蝕從機理上 ，  可分爲化學腐蝕和電化學腐蝕兩種   ，    傳統意義上人們熟知的常溫下鋼鐵銹蝕屬于電化學腐蝕的范圍 ，  而低溫下鋼鐵的氧化、氫蝕等則屬于化學腐蝕   ，    不銹鋼地磅資料也正是基于上述對金屬腐蝕機理的研討應運而生的   ，    其合金設計的原理主要包括：一方面 ，  經過改動資料本身的電極電位 ，  降低受蝕資料與四周腐蝕環境的電位差 ，  進步資料的防腐功能；另一方面 ，  則是盡量保證合金在運用條件下的單相組織形態   ，    

關于制造地磅稱重傳感器的不銹鋼彈性體資料 ，  應重點從以下資料的機器功能方面停止要求：

1 、 高的彈性極限和強度極限；

2 、 具有平均而波動的金相組織和各向異性、殘余應力??；

3 、 彈性滯后和彈性后效小 ，  低的蠕變 ，  且隨溫度的變化要??；

4 、 有著良好的機器加工和熱處置功能；

5 、 具有較小的線收縮系數 ，  彈性模量的溫度系數要小而波動；

6 、 抗氧化、耐腐蝕   ，    

通常狀況下,傳感器的靈敏度輸入在2mV/V時 ，  應變區的應變值普通控制在略大于1200ue ，  相應的應力值爲25.5_30kgfmm2247~290Mpa)   ，    而安全和波動的設計 ，  又必需保證稱重傳感器在正常使用中 ，  盡能夠任務在資料應力應變曲線直線段的遠離極限地位   ，    

綜合稱重傳感器對彈性體資料的運用要求 ，  根據上圖 ，  不好看出 ，  沉淀硬化型和馬氏體型不銹鋼應是最爲適宜的資料   ，    這也就是以后該類資料中有代表性的17-4PH0Cr17Ni4Cu4Nb)和2Cr13被較普遍采用制造稱重傳感器彈性體的實際緣由   ，    但比擬兩種資料： 沉淀硬化型不銹鋼 ，  是經過在馬氏體、奧氏體、雙相鋼的組織上經過熱處置或經過機器變形處置沉淀析出粗大、彌散的硬化相 ，  使晶格歪曲 ，  作爲合金硬化或強化機理的；而且 ，  也使該資料普遍用于制造少量程、高靈敏度的稱重傳感器商品   ，    

以2Cr13爲代表的馬氏體不銹鋼 ，  由于馬氏體尤其是高碳馬氏體組織硬而脆的特性 ，  從運用的長期波動性角度 ，  該資料具有一定的優勢   ，    其優點是 ，  由于金相組織爲體心立方構造 ，  雖在低溫下強度急劇下降 ，  但在600°C以下 ，  所表現出的低溫強度卻是各類不銹鋼中最高 ，  蠕變強度也最高   ，    

二 ： 不銹鋼資料的加工

對不銹鋼資料的機器加工 ，  尤其是奧氏體型不銹鋼 ，  往往會呈現粘刀、不易斷肩等景象 ，  嚴重影響到了彈性體的加工效率 ，  而且對刀具的損耗也相當嚴重   ，    普通的硬質合金刀具、高速鋼刀具 ，  運用常用切削冷卻液 ，  在任務中都不能很好地處理上述成績   ，    另外 ，  不銹鋼資料導熱系數絕對較低碳素鋼熱導率普通爲48/Wnn-、K-L而不銹鋼只要15.2解恤1<)、散熱不好的效果 ，  會更進一步地減速刀具的損耗并降低切削速度   ，    沉淀硬化型不銹鋼 ，  雖說可采用不同熱處置取得不同組織的辦法 ，  使其顯示不同的切削功能 ，  但普通來說其切削功能即便是在切削功能表現最佳的退火形態下 ，  與同一系列及同一強度的馬氏體型不銹鋼和奧氏體型不銹鋼仍有相似   ，    

由此 ，  選擇適當的切削刀具、調整合理的加工工藝 ，  會對彈性體的消費效率發生很大影響   ，    實踐的加工經歷證明 ，  采用紅硬性好的鈷基硬質合金類刀具、輔以恰當的冷卻液、將沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼資料組織形態調整爲固溶后的低碳馬氏體相構造 ，  可無效地改善資料的切削功能   ，    

三 ： 沉淀硬化型0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼資料的熱處置

1 、 熱處置工藝選擇

通常意義上的熱處置 ，  往往會給人留下這樣一種錯覺：爲取得較高的硬度 ，  在防止熱處置變形的前提下 ，  采用冷卻才能強的冷卻介質后輔以適當的回火處置 ，  可以做到對資料綜合機器功能的進步   ，    但在實踐選擇了0Cr17Ni4Cu4Nb制造不銹鋼稱重傳感器彈性體 ，  在所停止的熱處置進程中卻呈現了成績:真空加熱形態下工件 ，  采用油介質停止冷卻的固溶處置 ，  除了形成彈性體外表污損景象嚴重外 ，  制造成傳感器失掉的功能目標團圓水平也相當大   ，    

從沉淀硬化型不銹鋼0Cr17Ni4Cu4Nb資料的元素構成和合金設計角度動手 ，  由于少量有助于提高資料洋透性的合金元素的添加 ，  無效地改善了材料的可淬性 ，  冷卻才能稍弱的氣冷介質 ，  成爲了決上述成績的關鍵所在   ，    氮氣冷卻的實驗 ，  外表質量的改善收效不很理想 ，  而且還容易由于資料外表在高溫形態下滲氮作用的緣故 ，  形成工件外表脆化層的形成   ，    采用高純惰性氣體冷卻、在真空爐中低于10-1Pa真空度條件下固溶、高溫深冷后處置促進剩余奧氏體充沛相變、致使彌散相析出的適事先效處置 ，  使彈性體的熱處置功能、外表質量以及后續傳感器制造中的目標波動性水平 ，  都失掉了相應的改善   ，    

2 、 熱處置缺陷

3 、 低溫變形

1000℃以上低溫固溶處置、再加上0Cr17Ni4Cu4Nb資料自身較差的熱傳導功能 ，  熱應力變形在所難免   ，    

彈性體精細加工后的嚴厲尺寸要求 ，  會在低溫變形中呈現超差   ，    爲盡能夠地增加變形 ，  升溫工藝的設計、彈性體在爐內擺放地位及堆垛形態的選擇至關重要   。    

四 ： Cr元素揮發惹起的工件外表粘連0Cr17Ni4Cu4Nb資料中Cr元素在低溫、真空條件下的揮發特性 ，  使工件外表構成了致密、抗蝕的鍍Cr層構造 ，  但也在一定水平上添加了工件與共同入爐工裝如料筐、料臺的焊合粘連   ，    

1 、 馬氏體切變進程形成的外表浮凸正壓條件下氣體冷卻 ，  使0Cr17Ni4Cu4Nb資料發作了由低溫波動的奧氏面子心立方晶格）向高溫波動的低碳馬氏體過飽和體心立方晶格）金相組織轉變   ，    其馬氏體切變轉化進程的體積收縮馬氏體浮凸）景象也反映在了彈性體的外觀外表一構成了分明的外表桔皮”組織   ，    

總之 ，  有一套實在可行的不銹鋼彈性體加工、熱處置工藝作資料根底 ，  是完全可以制造出臨時波動、高功能的不銹鋼稱重傳感器商品的   ，    

2 、 不銹鋼資料以及傳感器制造中的載荷變化特征

3 、 滯后特性

相比于40CrNiMoA合金鋼資料和LY12硬鋁資料 ，  0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不銹鋼 ，  具有著較正的機器后效特性 ，  從而影響了傳感器制造中的滯后目標   ，    彈性體熱處置硬度、約束載荷面的摩擦系數、相關附件如橋式傳感器支座構造）參與變形進程的應力分擔水平、應變計的負荷特性、貼片膠層的應力傳遞損失等都會改動傳感器的最終滯后特性   ，    其中 ，  運用具有特種補償功用的應變計 ，  制造不銹鋼稱重傳感器 ，  顯得尤爲重要   ，    

4 、 沉淀硬化相彌散析出的時效特性0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼富Cu、富Nb相時效進程彌散析出的特性 ，  使彈性體本身的硬度和綜合機械強度隨工夫表現出遲緩上升的巨大變化 ，  即資料的彈性模量在自然時效形態下略有進步   ，    該特性反映在傳感器的成品目標方面 ，  就會呈現靈敏度隨時間降低的狀況   ，    

因而 ，  在停止不銹鋼 ，  尤其是沉淀硬化型不銹鋼資料的稱重傳感器制造中 ，  應盡能夠充沛地保證材料轉化爲商品前的成分和組織波動、時效處置徹底   。    

五 ： 總 結

1 、 具有較高彈性、屈從極限比的沉淀硬化型或馬氏體型不銹鋼 ，  是制造不銹鋼稱重傳感器彈性體的資料首選；其中 ，  馬氏體型局限于量程較小、過載才能較差的傳感器商品 ，  而沉淀硬化型則適用范圍更廣   ，    

2 、 彈性體的制造工藝 ，  包括機器加工和熱處理 ，  應調整得恰當 ，  以保證機器功能不降低、商品性能有進步、外表質量更完滿 ，  引薦運用氣冷條件下的真空熱處置固溶、深冷、機器加工、時效處置工藝流程   ，    

3 、 爲防止沉淀硬化型資料的正滯后和時效硬化特性 ，  應選用合理的傳感器構造、特種功用的應變計型號和充沛的時效處置工藝 。