网红主播精品视频在线观看_草久在线播放_免费人成在线观看成人片_国产高清乱子精品偷伦对白_国产无遮挡色视频免费观看性色_亚洲精品色婷婷在线影院

產(chǎn)品推薦:水表|流量計|壓力變送器|熱電偶|液位計|冷熱沖擊試驗箱|水質(zhì)分析|光譜儀|試驗機|試驗箱


儀表網(wǎng)>技術(shù)中心>故障維護>正文

歡迎聯(lián)系我

有什么可以幫您? 在線咨詢

簡析傳感器的材質(zhì)材料與熱處理技術(shù)

   2012年03月01日 08:58  
傳感器,特別是稱重傳感器的性能的優(yōu)劣,*決定了衡器的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性。以不銹鋼作為彈性體材料的稱重傳感器, 可以進行金屬膜片焊接密封,具有防腐、防爆、高可靠性、高穩(wěn)定性的特點,在腐蝕性場合、食品、化工等行業(yè),將成為合金鋼傳感器的替代品,市場容量逐漸放大。

一、概述

目前,稱重傳感器的彈性體材料主要分為三類:鋁合金(LY12)、合金鋼(40CrNiMoA)、不銹鋼(0Cr17Ni4Cu4Nb),前兩種材料應(yīng)用zui為普遍,加工工藝、熱處理工藝、制作工藝已十分成熟。但目前國內(nèi)不銹鋼傳感器的研究、生產(chǎn)處于初級階段,市場需求不大,還沒有形成大批量生產(chǎn)不銹鋼傳感器的市場規(guī)模,不銹鋼傳感器準(zhǔn)確度低,達到GB/T 7551-1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和JJG 669-2003《稱重傳感器》計量檢定規(guī)程中C3級的比率低,只有部分形式及規(guī)格的不銹鋼傳感器可以做到高準(zhǔn)確度等級。其原因是不銹鋼傳感器制造成本高,國內(nèi)廠家對不銹鋼傳感器的制造技術(shù)研究不夠,沒有*掌握,主要有:1.不銹鋼傳感器彈性體材料相關(guān)基礎(chǔ)性研究不夠,對其成分、冶煉工藝、軋制要求、供貨狀態(tài)并非了如指掌。2.國內(nèi)對不銹鋼材料的熱處理工藝未能*掌握,熱處理對傳感器性能指標(biāo)(主要是滯后指標(biāo))的影響未能解決。3.應(yīng)變計與不銹鋼材料的匹配。對于稱重傳感器的彈性體材料而言,材料成分決定其組織,組織決定材料性能,材料性能決定傳感器的性能,因此材料選擇及成分的確定是*步,其次,熱處理工藝和應(yīng)變計的匹配成為關(guān)鍵點。

二、不銹鋼傳感器彈性體材料選擇

一般來講,彈性體采用的金屬材料除了對化學(xué)成分和冶煉條件嚴格要求外,還要有優(yōu)良的綜合性能,在保證彈性和應(yīng)力的同時,盡量選用抗微塑變形能力高的材料,且材料的純度要高,成分的均勻性好。選擇彈性材料時,應(yīng)特別注意材料的彈性模量E,以及材料的彈性后效和熱彈性效應(yīng)對傳感器性能的影響。材料成分影響材料的綜合機械性能,從而決定傳感器的性能,因此材料選擇及成分的確定是關(guān)鍵。目前國內(nèi)稱重傳感器行業(yè)不銹鋼彈性體材料的選擇有:0Cr17Ni4Cu4Nb,2Cr13等;國外稱重傳感器行業(yè)不銹鋼彈性體材料也主要選擇馬氏體沉淀硬化不銹鋼,例如美國17-4PH,英國630,631,日本SUS630等,以17-4PH為例,其材料成分為:

牌號 C Si P S Mn Cr Ni Cu Nb+Ta
  % % % %
17-4PH 0.07 1.00 0.04 0.030 1.00 15.5-17.5 3.00-5.00 3.00-5.00 0.15-0.45

與17-4PH相近的我國不銹鋼材料牌號為0Cr17Ni4Cu4Nb,該材料是國內(nèi)傳感器生產(chǎn)廠家的。

0Cr17Ni4Cu4Nb材料的標(biāo)準(zhǔn)和成分為:

0Cr17Ni4Cu4Nb C Si P S Mn Cr Ni Cu Nb+Ta
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) % % % %
GB1220-84 0.07 1.00 0.035 0.030 1.00 15.5-17.5 3.00-5.00 3.00-5.00 (Nb)0.15-0.45
GB8732-88 0.055 1.00 0.035 0.030 0.05 15.00-16.00 3.80-4.50 3.00-3.70 0.15-0.35

從標(biāo)準(zhǔn)上查得的材料成分,國外的要求與國產(chǎn)材料沒有大的差異,不同之處在于17-4PH要求Nb+Ta:0.15~0.45%,而國產(chǎn)0Cr17Ni4Cu4Nb為Nb:0.15~0.45%,筆者認為Nb和Ta均是在熱處理過程中形成金屬強化項,起強化作用的程度基本相同。以下為17-4PH(美國)與國產(chǎn)某廠0Cr17Ni4Cu4Nb材料成分實測對比:

材料 C% Si% P% S% Mn% Cr% Ni% Cu% Nb+Ta%
17-4PH 0.035 0.24 0.019 0.011 0.64 15.36 4.08 3.20 /
0Cr17Ni4Cu4Nb 0.053 0.027 0.011 0.004 0.51 17.25 3.98 3.77 0.28(Nb)

從國產(chǎn)0Cr17Ni4Cu4Nb和國外17-4PH的實測成分(可檢)上看,國外和國產(chǎn)不銹鋼材料的成分差別在于,國產(chǎn)材料的含C、Cr量均在GB1220-84標(biāo)準(zhǔn)的上限,且均大于國外材料的含量,而Ni含量則稍低于國外材料。0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理影響機械性能的因素主要有δ-鐵素體,其含量在G8732-88《汽輪機葉片用鋼》中要求平均含量不得超過5%。國產(chǎn)0Cr17Ni4Cu4Nb,若作為彈性體材料使用,應(yīng)降低Cr含量至標(biāo)準(zhǔn)的下限(15~16%),適當(dāng)提高Ni含量至4.0~4.5%,達到國外材料的含量,將有助于熱處理后減少δ-鐵素體的形成。該種不銹鋼經(jīng)熱處理后有優(yōu)良的機械性能,硬度可達HRC42~47,強度極限可達135kg/mm2,線膨脹系數(shù) 11.1×10-6/℃,與現(xiàn)在常用的合金鋼40CrNiMoA相當(dāng)。

必須指出,不銹鋼的化學(xué)成分波動對組織和性能有一定的影響,應(yīng)嚴格控制冶煉工藝。同時,彈性體作為承力構(gòu)件的敏感元件,力學(xué)性能要求高,冶煉和鑄造工藝以采用電弧爐+VOD真空精練+電渣冶煉+鍛造開坯+軋制成材工藝為好。采用0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不銹鋼,根據(jù)傳感器對彈性體的要求,應(yīng)從技術(shù)角度對彈性體材料的冶煉、軋制工藝、成分及含量、供貨狀態(tài)提出要求,δ- 鐵素體含量控制在5%以內(nèi)。

三、不銹鋼彈性體熱處理

沉淀硬化型不銹鋼,屬于馬氏體不銹鋼,從固溶溫度冷卻至室溫時,組織轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞捡R氏體,再經(jīng)時效處理,由馬氏體基體沉淀出富銅相,使強度進一步提高。固溶溫度既不能過高,也不能過低,過高則引起δ- 鐵素體增多,MS點將低,使固溶并冷至室溫后殘留奧氏體增多,從而使強度下降;太低則組織難以均化。通常固溶溫度以1020~1060℃為宜,其相變溫度為:Ms=150℃,Mf=30℃,AC1=670℃,Ac3=740℃。先通過固溶處理,使碳化合物、合金元素溶入奧氏體,快冷后得到馬氏體,深冷處理后將殘余奧氏體盡可能的轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,再經(jīng)過時效處理析出富銅相等強化相,產(chǎn)生彌散強化,提高了強度及硬度。不銹鋼的熱處理工藝與合金鋼相比,對溫度控制,保溫時間要求較嚴格,同時,不銹鋼材料熱處理過程中的表面清潔十分重要,表面的油污、氮離子、雜質(zhì)等,能導(dǎo)致表面氮化和滲碳,致使表面發(fā)污、生銹、晶界腐蝕等缺陷。不但影響材料的外觀,同時影響到材料的性能,因此不銹鋼彈性體采用真空熱處理。

1. 0Cr17Ni4Cu4Nb材料傳感器彈性體熱處理工藝流程

傳感器是技術(shù)、工藝密集型產(chǎn)品,性能的一致性需要合理嚴格的工藝作保障,熱處理工藝在傳感器的生產(chǎn)中是十分重要的。不銹鋼稱重傳感器的熱處理工藝流程為:清洗→固溶處理→深冷處理→時效處理。熱處理工藝固溶時的冷卻介質(zhì)為水冷、油冷或強制惰性氣體冷卻,冷卻速率有很大區(qū)別,同時要考慮彈性體尺寸的大小,降溫速率要有所不同,使固溶冷卻速度達到相應(yīng)要求,固溶時的冷卻介質(zhì)、冷卻速度對傳感器的指標(biāo)影響很大,工藝參數(shù)不合理對傳感器指標(biāo)是有害的。

2.以下對國內(nèi)兩個廠家的0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料的熱處理制度進行了試驗,試驗數(shù)據(jù)如下:

2.1 試驗傳感器彈性體結(jié)構(gòu)形式:L-BS-2t-ST懸臂梁型(見圖一),T-BXB-100kg-ST(見圖二)

2.2 試驗彈性體材料0Cr17Ni4Cu4Nb,檢測成分見下表:

材料編號 C% Si% P% S% Mn% Cr% Ni% Cu% Nb+Ta%
1 0.053 0.027 0.011 0.004 0.51 17.25 4.08 3.77 0.28(Nb)
2 0.03 0.41 0.010 0.003 0.37 15.96 4.30 3.20 0.35

2.3熱處理制度:用鹽浴爐加熱至1040℃,保溫時間根據(jù)彈性體尺寸的大小而定;用冰水(溫度3.5℃)冷卻;深冷處理(干冰-70℃)8小時;沉淀硬化(電阻爐加熱),480℃保溫4小時,空冷至室溫。

2.4測試傳感器指標(biāo)為:

傳感器型號 彈性體材料 靈敏度 綜合誤差 非線性 滯后 蠕變/30分
L-BS-2t-ST 1 2.12mv/v 0.035%F.S. -0.019%F.S. 0.035%F.S. -0.024%F.S.
L-BS-2t-ST 2 2.17mv/v 0.019%F.S. -0.015%F.S. 0.019%F.S. -0.011%F.S.
T-BXB-100kg-ST 1 2.332mv/v 0.022%F.S. 0.003%F.S. 0.022%F.S. 0.013%F.S.
T-BXB-100kg-ST 2 2.406mv/v 0.019%F.S. 0.004%F.S. 0.015%F.S. 0.014%F.S.

2.5金相組織

L-BS-2t-ST型傳感器:熱處理后,1號材料硬度為HRC 44,顯微組織為均勻分布的馬氏體時效組織及強化相,有呈鏈狀分布的δ- 鐵素體,平均含量可達8%~10%左右;熱處理后2號材料硬度為HRC 43,顯微組織為均勻分布的馬氏體時效組織及強化相,未發(fā)現(xiàn)δ-鐵素體。

T-BXB-100kg-ST型傳感器:熱處理后,1號材料硬度為HRC 43,顯微組織為均勻分布的馬氏體時效組織及強化相,有呈鏈狀分布的δ- 鐵素體,平均含量可達5%~8%左右;熱處理后,2號材料硬度為HRC 43,顯微組織為均勻分布的馬氏體時效組織及強化相,未發(fā)現(xiàn)δ- 鐵素體。
3.數(shù)據(jù)分析

綜合試驗數(shù)據(jù),熱處理后出現(xiàn)大于5%的δ- 鐵素體將影響傳感器的滯后指標(biāo),對于剪切梁傳感器熱處理后鐵素體含量則越少越好,而對于雙孔平行梁傳感器滯后指標(biāo)的影響小。比較兩種材料的較大區(qū)別在于金相試驗中,1號材料出現(xiàn)δ- 鐵素體,且含量大于5%,而2號材料δ- 鐵素體含量很少,形狀較小,不易觀察到。這是因為0Cr17Ni4Cu4Nb材料經(jīng)過1050℃固溶處理后,在鋼中會出現(xiàn)δ- 鐵素體,由于它不參與馬氏體的轉(zhuǎn)變,形態(tài)沿晶界條狀分布,主要降低鋼的熱塑性和室溫硬度,從而,使材料強度降低,影響zui大的是滯后指標(biāo)。

δ- 鐵素體的形成主要原因是材料成分和熱處理溫度,Cr是主要元素,足夠量的Cr可使鋼形成單一的δ組織,在其它的金屬元素中,Mo也是鐵素體形成元素,程度相當(dāng)于Cr,Al和Ti是強烈形成鐵素體元素,能力為Cr的2.5~3倍,C和Ni是強烈形成奧氏體元素,C的能力為Ni的30倍,但由于量小,沒有Ni明顯,Ni控制鐵素體效果較好,Cu能力為Ni的30%。以下數(shù)據(jù)為加入1%合金元素對17%Cr+4%Ni合金中δ- 鐵素體的影響:

合金元素對17-4PH鋼δ- 鐵素體的影響(+增加,-減少),%

Ni Co Cu Mn Si Mo Cr V Al、Ti
-10 -6 -3 -1 +8 +11 +15 +19 +38

0Cr17Ni4Cu4Nb材料固溶處理的冷卻應(yīng)快冷,冷卻介質(zhì)為水或空氣,冷卻速率應(yīng)根據(jù)處理的產(chǎn)品的大小而定,目的是要得到均勻一致的馬氏體組織,并通過時效處理析出強化相,提高硬度和機械性能,而對影響機械性能的鐵素體含量則越少越好。以上試驗時,固溶溫度均為1040℃±10℃,因加熱溫度引起的鐵素體的因素較小。因此,驗證了材料成分因素較大。

要改善0Cr17Ni4Cu4Nb材料的綜合機械性能應(yīng)從組織和強化兩方面著手。降低0Cr17Ni4Cu4Nb材料的C、Cr含量至標(biāo)準(zhǔn)的下限,適當(dāng)提高Ni含量,可以降低δ-鐵素體的形成,提高材料的機械性能,同時碳能顯著降低Ms點的溫度,C含量降低有助于提高Ms點的溫度,從而更容易獲得需要的馬氏體,改善材料的機械性能,有助于傳感器滯后指標(biāo)的改善。使用改良后的0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用真空熱處理后,金相組織為保持馬氏體位向分布的索氏體組織,組織由表至里相同,機械性能均達到了要求,制作后的傳感器的性能指標(biāo)也達到了C3級要求。

沉淀硬化型不銹鋼的特點之一,其彈性后效大,尤其體現(xiàn)在小量程剪切梁型傳感器上(量程<5t),若不采取其他措施使用普通應(yīng)變計貼片,傳感器的滯后指標(biāo)為+0.030%F.S.左右,若再加上金屬膜片焊接后對滯后指標(biāo)影響+0.01%F.S.左右。顯然,大于+0.030%F.S.的滯后指標(biāo),傳感器的zui大誤差不易達到GB/T 7551-1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和OIML R60 建議中規(guī)定的C3級要求。隨著量程的增加,相同量程的不銹鋼與合金鋼傳感器的滯后指標(biāo)區(qū)別不大。因此,對于小量程不銹鋼傳感器需對滯后指標(biāo)進行補償,通過應(yīng)變計進行滯后補償成為一種特殊的補償技術(shù)。該技術(shù)實現(xiàn)了不銹鋼傳感器滯后指標(biāo)的調(diào)整。使滯后補償可以像蠕變補償那樣,通過選用不同補償量的應(yīng)變計進行補償,經(jīng)過匹配試驗,可保證產(chǎn)品的線性、滯后、蠕變性能指標(biāo)控制在±0.02%F.S.以內(nèi),并可以達到GB/T 7551-1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)和OIML R60 建議中規(guī)定的C3級要求。

綜上所述,做為不銹鋼傳感器,彈性體選擇0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不銹鋼材料,應(yīng)控制其材料成分和含量,通過嚴格合理的熱處理工藝作保證,盡量降低δ- 鐵素體含量,使綜合機械性能達到彈性元件要求。彈性體材料0Cr17Ni4Cu4Nb的熱處理工藝成為關(guān)鍵點。經(jīng)過大量試驗證明,要獲得合格的均勻的金相組織,達到要求的機械性能,不銹鋼傳感器的彈性體采用真空固溶、深冷、真空時效效果*。

免責(zé)聲明

  • 凡本網(wǎng)注明“來源:儀表網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-儀表網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:儀表網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源(非儀表網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
  • 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
聯(lián)系我們

客服熱線: 13199863987

加盟熱線: 13199863987

媒體合作: 0571-87759945

投訴熱線: 0571-87759942

關(guān)注我們
  • 下載儀表站APP

  • Ybzhan手機版

  • Ybzhan公眾號

  • Ybzhan小程序

企業(yè)未開通此功能
詳詢客服 : 0571-87759942
主站蜘蛛池模板: 成人看片人aa | 少妇大叫太大太深受不了 | 免费观看电视在线高清视频大全 | 性色av一二三天美传媒 | 污污污污污污WWW网站免费 | 午夜香港三级A三级三点 | 内射无套在线观看高清完整免费 | www.国产福利 | 一级黄色免费 | 成人一区二区不卡免费 | 四虎精品成人影院观看地址 | 国产精品国语刺激对白在线观看 | 中国CHINA体内裑精亚洲日本 | 日本亚洲三级 | 2021国内精品久久久久免费 | 7色av| 超碰在线98 | 99爱中文字幕高清视频 | 成人偷拍片视频在线观看 | 国产精品美女久久久久久久久久久 | 激情偷乱人伦在线视频 | 新uu优质国产稀缺资源 | 国产免费黄色 | 亚洲最大色综合成人av | 蜜桃久久久aaaa成人网一区 | 精品久久久久久久无码人妻热 | 久久久成人999亚洲区美女 | 美女很黄很黄免费 | 欧美日韩国产精品成人 | 日本一级片免费 | 一级黄色大毛片 | 懂色av色香蕉一区二区蜜桃 | 伊人激情av一区二区三区 | 国产又黄又爽胸又大免费视频 | 日本xxx大片免费观看 | 国产自产在线视频一区 | 亚洲乱亚洲乱妇50P 亚洲精品久久久蜜夜影视 91精彩在线视频 | 亚洲在线精品视频 | 午夜香港三级A三级三点 | 国产一级一片射内视频 | 亚色九九九全国免费视频 |