PH材料热处理
XM-19和17-4PH技术规范 - 2003 文档

XM-19和17-4PH热处理技术规范一、材料简介XM-19/S20910/Nirtonic 50为同一种材料,属于氮强化奥氏体不锈钢,其抗腐蚀性能优于316、616L、317和317L,且室温下屈服强度几乎是它们的2倍,该钢在高温和低温下都有良好的机械性能,用于本公司低温阀门大的阀杆。
相关标准为ASTM A182、A193/4、A276、A479。
17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)属于马氏体沉淀硬化不锈钢,具有高的强度、硬度、较好的焊接性能和耐腐蚀性能。
用作阀门阀杆、阀座等。
相关标准GB/T1220、GB/T1221、ASTM A 564 A630、S51740。
二、化学成分和机械性能改变不了其机械性能的,请材料采购时注意。
2.17-4PH的机械性能适用于直径小于75mm的钢棒,大于75mm的钢棒可改锻成75mm的钢棒作为样坯检验或供需双方协商规定允许降低其力学性能数值。
三、热处理技术规范1.XM-19加工前应进行固溶处理,固溶处理可以是材料提供方做,也可以是自己做,工艺如下:固溶:1065-1120℃,保温系数按2-3min/mm,不得小于20min,水冷。
2.17-4PH的热处理应为固溶S+时效处理,以下列出常用的H900和H1150两种热处理工艺,其中由于H900处理后硬度较高,为了方便加工,原材料可以先进行固溶,待半精加工完毕后精加工前再进行时效处理。
固溶S:1020-1060℃,保温系数按2-3min/mm,不得小于20min,水冷。
H900:S+470-490℃保温4h,空冷。
H1150:S+610-630℃保温4h,空冷。
注:保温时间按材料的有效厚度计算,比如φ20×100mm的圆钢按保温系数(2-3)×直径φ20=40-60min,φ80×60mm的圆钢按保温系数(2-3)×长度60=120-180min计算。
四川格林流体控制设备有限公司2011-11-02编制:校对:审核:。
17—7ph热处理参数

17—7ph热处理参数摘要:1.17-7ph钢材简介2.17-7ph热处理原理3.17-7ph热处理参数的重要性4.常见17-7ph热处理工艺及参数5.17-7ph热处理过程中应注意的问题6.总结正文:一、17-7ph钢材简介17-7ph钢材是一种不锈钢,具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和力学性能。
在我国广泛应用于航空航天、化工、电子等领域的制造加工。
为了提高17-7ph钢材的性能,热处理是其必不可少的一个环节。
二、17-7ph热处理原理17-7ph热处理主要是通过调整钢材的组织结构,使其在力学性能、耐腐蚀性和耐磨性等方面得到提升。
热处理过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
在加热过程中,钢材内部的碳原子会扩散,形成奥氏体组织;保温阶段,奥氏体组织逐渐稳定,力学性能得到提高;在冷却过程中,奥氏体组织转变为马氏体组织,使钢材具有较高的硬度和强度。
三、17-7ph热处理参数的重要性17-7ph热处理参数,包括加热温度、保温时间、冷却速度等,对钢材的性能改善起着关键作用。
合理的参数设置可以提高钢材的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性,从而满足不同领域的应用需求。
四、常见17-7ph热处理工艺及参数1.淬火+回火:淬火温度一般为1000-1100℃,保温时间根据零件尺寸和形状而定,通常为1-2小时。
回火温度为500-600℃,保温时间为1-2小时。
2.调质处理:加热温度为850-930℃,保温时间为1-2小时。
随后在600-700℃进行回火处理,保温时间为1-2小时。
3.氮化处理:加热温度为500-550℃,保温时间为1-2小时。
氮化气体流量控制在5-20L/min。
五、17-7ph热处理过程中应注意的问题1.严格控制加热速度,避免过快导致钢材表面氧化和脱碳。
2.控制保温时间,避免过长导致钢材性能下降。
3.选择合适的冷却方式,如水冷、油冷等,以保证马氏体组织的形成。
4.注意防止热处理过程中产生的应力腐蚀和晶间腐蚀。
六、总结17-7ph热处理是提高钢材性能的关键环节,合理的熱處理parameter 设置对钢材的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性具有重要意义。
磷酸化热处理

磷酸化热处理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:磷酸化热处理是一种常见的表面处理方法,可以提高金属表面的硬度和耐腐蚀性能。
磷酸化热处理的原理是在金属表面形成一层磷酸盐化合物薄膜,这种薄膜具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能。
磷酸化热处理的工艺简单,成本低廉,广泛应用于汽车制造、航空航天、机械制造等领域。
磷酸化热处理的过程主要分为清洗、磷酸化、中和和热处理四个步骤。
首先是清洗,将金属表面的油污、锈迹等杂质清除干净,以确保磷酸盐能够与金属表面有效结合。
然后是磷酸化,将金属件浸泡在含有磷酸盐的酸性溶液中,使金属表面发生化学反应,生成磷酸盐化合物薄膜。
接着是中和,将金属件从磷酸盐溶液中取出,用碱性溶液中和残留的酸性物质,以确保金属表面的PH值处于适当范围。
最后是热处理,将磷酸化后的金属件置于高温炉中,使磷酸盐化合物与金属表面发生固相反应,形成坚固的保护薄膜。
磷酸化热处理的优点是可以提高金属表面的硬度和抗腐蚀性能,延长金属件的使用寿命。
磷酸盐薄膜硬度高,耐磨损性好,有一定的润滑性能,减少金属部件之间的摩擦磨损。
磷酸盐薄膜具有良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的工作环境下保护金属表面免受腐蚀侵蚀。
磷酸盐薄膜的颜色稳定,不易褪色,能够提升金属表面的美观度。
磷酸化热处理的应用范围广泛,特别在汽车制造、航空航天、机械制造等领域得到了广泛应用。
在汽车制造中,发动机零部件、汽车底盘、车身构件等金属件经过磷酸化热处理后,可以提高抗疲劳性能和抗腐蚀性能,延长汽车的使用寿命。
在航空航天领域,飞机发动机零部件、飞行控制系统等关键金属件经过磷酸化热处理后,可以提高耐高温性能和耐腐蚀性能,保障飞机的安全飞行。
在机械制造领域,工业机床、模具、轴承等金属件经过磷酸化热处理后,可以提高耐磨损性能和耐腐蚀性能,延长设备的使用寿命。
磷酸化热处理是一种简单、经济、有效的表面处理方法,可以提高金属表面的硬度和耐腐蚀性能,广泛应用于各个领域。
随着技术的不断进步,磷酸化热处理的工艺将会更加完善,应用范围将会更加广泛,为金属制品的生产和应用带来更多的便利和效益。
15-5PH

①H×××——见表2-48的表注。
15-5PH钢横向和纵向的力学性能比较①钢材截面尺寸≤300mm;②L——纵向,T——横向;③H×××——见表2-48的表注,但H900为时效1h,空冷。
④在此热处理条件下,冲击性能很低,若要求韧性为主要设计指标的情况下,不宜采用这种热处理工艺。
(3)耐蚀性能此钢的耐蚀性优于1Cr13和1Cr17Ni2,与17-4相当。
上海朝展金属提醒您在H900状态,钢的耐蚀性最佳。
在A状态或在523℃或高于523℃时效状态,此钢具有高的耐海洋大气的应力腐蚀性能。
(4)工艺性能上海朝展金属提醒您15-5PH钢的锻造温度为1175-1205℃。
在高于1205℃加热将引起晶粒长大,应予以避免,锻后应快速冷却到30℃以下。
为了获得时效后的良好韧性,时效前应进行固溶处理。
由于此钢没有铁素体和方向性,因此,可进行顶锻镦粗和展平锻造。
固溶处理温度为1040℃,空冷或油冷到30℃以下,获得马氏体组织,即A状态。
时效状态为时效硬化马氏体,即H状态。
改变时效温度可调整钢的强度和韧性。
时效时间,除H900(华氏)为1h外,其余温度的时效时间为4h。
双过时效H1150-M/工艺为:760℃×2h空冷+621℃×4h空冷。
此钢可在565℃进行气体氮化,提高其抗咬死和耐磨性能,但对耐蚀性不利。
(5)物理性能15-5PH钢的物理性能17-7PH,PH15-7MO,17-4PH 详细介绍16-6PH(1)化学成分(%):C≤0.05,Si≤0.50,Mn≤0.50,Cr:14.5-16.5,Ni:5.5-7.5,Mo:0.5-1.0,Cu:1.25-1.75,Nb≥8×C,P≤0.030,S≤0.030。
(2)力学性能16-6PH钢典型的室温力学性能①钢材尺寸为≤φ50mm,棒材;②Cv——夏比冲击吸收功(V型缺口试样),J②16-6PH钢时效后的力学性能①Cv——见表2-52的表注(3)耐蚀性能16-6PH钢在包括盐雾的大气条件下,具有良好的耐蚀性,在35℃的5%和20%盐水喷雾试验中具有优良的耐锈蚀和耐点蚀性能。
【研究】17-7PH(07Cr17Ni7Al)性能、工艺、标准...

上海钢研-张工:158–O185–991417-7PH是在18-8型奥氏体不锈钢的基础上添加Al而得到的半奥氏体沉淀硬化不锈钢,属于高强度不锈钢系列。
17-7PH不仅在固溶状态具有很好的机加工性能,而且在马氏体转变和时效之后具有较高的强度和良好的抗腐蚀性能,因此广泛的用于航空制造领域。
但该钢的热处理工艺十分复杂,给生产带来了很大的困难。
本文主要介绍了该钢的热处理工艺及其原理,以期对该钢的热处理生产有所帮助。
1 主要化学成分该钢的主要化学成分如表1所示。
表1 化学成分元素碳锰硅磷硫铬镍铝(% ) ≤0.09≤1.0≤1.0≤0.04≤0.0316.00-18.06.50-7.750.75-1.52 热处理工艺17-7PH是半奥氏体沉淀硬化不锈钢,由于其Ms 点太低,固溶处理后冷却不能直接转变为马氏体,所以还需要中间处理(调整奥氏体,提高Ms,或进行冷加工使之转变为马氏体),然后再进行时效处理。
根据中间处理的工艺不同,把17-7PH的热处理工艺分为3大类,即TH处理、RH处理、CH处理。
热处理工艺示意图如图1所示[4]。
通常,为了方便把时效处理温度写在TH、RH或CH之后(美国用华氏温度值表示,国内用摄氏温度值表示),便构成了17-7PH热处理工艺的表示方法。
如TH950表示在经过固溶处理后再在1400℉(760℃)调整处理后1h内冷至60℉(16℃)以下至少保温30min,最后在950℉(510℃)时效处理。
RH950表示在经过固溶处理后再在1750℉(954℃)调整处理后1h 内冷至-90℉(-68℃)以下保温8-9h,最后在950℉(510℃)时效处理。
CH900表示在经过固溶处理后再冷变形60%以上,最后在900℉(482℃)时效处理。
经过标准热处理后的硬度如表2所示。
表2 17-7PH经过标准热处理后的硬度注:(1) a.最小保温时间:棒材a=b=30min/25mm;片材带材a=3min+1min/0.25mm,b=10min+1min/0.25mmb.在任何情况下,零件都必须保温足够时间以保证零件心部达到规定温度并完成扩散和转变。
不锈钢ph15-5的屈服强度

不锈钢ph15-5的屈服强度不锈钢ph15-5是一种具有高强度、耐腐蚀性能的铸造不锈钢。
它是通过添加一定量的铬、镍、铜、锆、钼等元素来实现强度和耐蚀性之间的平衡。
本文将介绍不锈钢ph15-5的屈服强度。
不锈钢ph15-5在热处理过程中,可以通过固溶退火和时效两个步骤来实现强度和韧性之间的平衡。
固溶退火是将材料加热到高温(需要比化学成分中的A4点高50°C~60°C),保持一定时间,然后在水中急冷。
时效是在固溶退火后,将材料加热到较低的温度(通常在485°C左右),保持一定时间。
在一定条件下,固溶退火和时效过程可以改善不锈钢ph15-5的机械性能。
在热处理后的不锈钢ph15-5中,屈服强度受多种因素的影响,如合金成分、热处理温度和时间等。
下面是一些常见的热处理条件及其对不锈钢ph15-5的屈服强度的影响:- 固溶退火(1050°C,1小时):屈服强度约为1030MPa。
可以看到,时效温度和时间对屈服强度的影响很大。
随着时效温度的升高和时间的延长,不锈钢ph15-5的屈服强度也会增加。
过高的时效温度和时间会导致材料的韧性下降。
在热处理中,固溶退火的温度也会影响屈服强度。
通常情况下,较高的固溶退火温度会导致较低的屈服强度,因为过高的温度会使不锈钢ph15-5的晶粒长大,从而降低其强度。
不锈钢ph15-5的屈服强度受多种因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体的工作要求和热处理条件,选用合适的不锈钢ph15-5材料,并对其进行适当的热处理,以实现最佳的性能。
1. 材料的化学成分:不锈钢ph15-5中的铜和锆元素可以显著提高其强度。
通常,较高的铜元素含量会导致较高的屈服强度。
合金中可能还包括其他元素,如氮、钒、钛等,这些元素也可能会对强度和耐蚀性产生影响。
2. 加工方式:不锈钢ph15-5通常以锻造、热轧、冷拔等方式进行加工。
不同的加工方式会对其屈服强度产生影响,通常来说,热加工可以提高屈服强度,而冷加工则会降低屈服强度。
174ph是什么材料

174ph是什么材料
174ph是一种特殊的不锈钢材料,具有优异的耐腐蚀性能和高强度,被广泛应
用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
它的命名中的“17”代表铬的含量约为17%,“4”代表镍的含量约为4%,“ph”代表“预硬化”的意思。
174ph材料具有很高的强度和硬度,这得益于其在加热处理过程中的晶体结构
变化。
在经过适当的加热处理后,174ph材料可以达到很高的强度水平,同时还保
持较好的韧性和耐蚀性。
这使得它成为一种理想的材料,适用于需要高强度和耐腐蚀性能的环境。
在航空航天领域,174ph材料常被用于制造飞机零部件、涡轮轴、涡轮叶片等。
其高强度和耐腐蚀性能可以有效提高零部件的使用寿命,同时也能减轻零部件的重量,提高飞机的整体性能。
在化工领域,174ph材料常被用于制造化工设备、阀门、泵等。
由于化工领域
常常接触到腐蚀性物质,因此对材料的耐腐蚀性能要求很高。
174ph材料的优异耐
腐蚀性能使其成为化工设备的理想材料选择。
在医疗器械领域,174ph材料常被用于制造手术器械、植入式医疗器械等。
其
优异的生物相容性和耐腐蚀性能使得174ph材料成为医疗器械的首选材料之一。
总的来说,174ph材料是一种具有优异耐腐蚀性能和高强度的特殊不锈钢材料,适用于航空航天、化工、医疗器械等领域。
其特殊的组成和加热处理工艺使其具有出色的性能,为各个领域提供了理想的材料选择。
马氏体钢17-4ph,17-7ph等材料的热处理制度和力学性能 详细

供17-4PH/AISI 630圆钢、环件、锻件、钢带、钢板、螺栓紧固件等 UNS S17400/17-4PH/AISI630/SUS630/0Cr17Ni4Cu4Nb, 630合金是由铜、铌/钶构成的沉淀硬化马氏体不锈钢,具有高强度、硬度(高达300 0 C/5000 C)和抗腐蚀等特性。
经过热处理后,产品的机械性能更加完善,可以达到高达1100-1300 mpa (160-190 ksi) 的耐压强度。
这个等级不能用于高于300 0C (572 0F) 或非常低的温度下,对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力,它的抗腐蚀能力与304 和430 一样。
一般用于制造耐腐蚀性要求高,同时又要求强度高的零部件,如轴类、阀杆、机械零部件、汽轮机、水刀、喷丝板等。
(本公司材料全部采用二次电渣重熔处理)5不锈钢的海洋腐蚀[5]海洋腐蚀主要指金属在海洋环境下所发生的腐蚀,是一人复杂的电化学过程。
海洋腐蚀就其环境发球湿腐蚀,其性质是电化学腐蚀[5]。
不锈钢在海洋工程中的应用日益增多,许多重要的海洋工程设备,如热交换器、螺旋桨、泵和阀门等采用耐海水腐蚀的不锈钢。
国内广泛应用的耐海水腐蚀不锈钢有奥氏体不锈钢,高纯铁素体不锈钢,双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。
从海洋腐蚀环境角度出发,沿垂直方向将海洋分为五个不同特性的腐蚀区带,如下图图1海洋腐蚀环境划分示意图[6]5.1不锈钢的海水腐蚀性能不锈钢是易钝金属,其腐蚀规律与碳钢和低合金钢不同,海水中大量的Cr-对依靠钝化防腐蚀的合金破坏极大,一般是全浸区最重(Cl-离子最多,)潮差区次之,飞溅区最轻。
不同海域的环境因素及海生物附着对不锈钢的腐蚀敏感性产生重要影响。
不锈钢在海水中的耐蚀性通常高Cr钢优于低Cr钢,Ni-Cr钢优于Cr钢,随着Ni、Cr含量的提高耐蚀性增加,降低含C量可提高不锈钢耐蚀性,不锈钢中加入Mo能提高钝化膜对Cl-的抵抗力[6]。
对于不锈钢来说,提高Cr含量、加入Ni\Mo元素,或降低C含量,能增强不锈钢的钝化能力,并提高不锈钢的耐海水腐蚀性能。
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不锈钢传感器材料与热处理探讨摘要:沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb,作为不锈钢传感器弹性元件的常用材料,其材料成分和含量将影响热处理后的综合机械性能。
可通过调控其材料成分和含量及严格热处理工艺降低δ-铁素体的含量,获得均匀的金相组织,提高材料的机械性能,从而改善传感器的性能指标。
关键词:不锈钢材料热处理固溶金相组织δ-铁素体一。
概述称重传感器性能的优劣,决定了衡器的准确度。
稳定性和可靠性。
以不锈钢作为弹性体材料的称重传感器,可以进行金属膜片焊接密封,具有防腐。
防爆。
高可靠性。
高稳定性的特点,在腐蚀性场合。
食品。
化工等行业,将成为合金钢传感器的替代品,市场容量逐渐放大。
目前,称重传感器的弹性体材料主要分为三类:铝合金(LY12).合金钢(40CrNiMoA).不锈钢(0Cr17Ni4Cu4Nb),前两种材料应用最为普遍,加工工艺。
热处理工艺。
制作工艺已十分成熟。
但目前国内不锈钢传感器的研究。
生产处于初级阶段,市场需求不大,还没有形成大批量生产不锈钢传感器的市场规模,不锈钢传感器准确度低,达到GB/T 7551-1997《称重传感器》国家标准和JJG 669-2003《称重传感器》计量检定规程中C3级的比率低,只有部分形式及规格的不锈钢传感器可以做到高准确度等级。
其原因是不锈钢传感器制造成本高,国内厂家对不锈钢传感器的制造技术研究不够,没有完全掌握,主要有:1.不锈钢传感器弹性体材料相关基础性研究不够,对其成分。
冶炼工艺。
轧制要求。
供货状态并非了如指掌。
2.国内对不锈钢材料的热处理工艺未能完全掌握,热处理对传感器性能指标(主要是滞后指标)的影响未能解决。
3.应变计与不锈钢材料的匹配。
对于称重传感器的弹性体材料而言,材料成分决定其组织,组织决定材料性能,材料性能决定传感器的性能,因此材料选择及成分的确定是第一步,其次,热处理工艺和应变计的匹配成为关键点。
二。
不锈钢传感器弹性体材料选择一般来讲,弹性体采用的金属材料除了对化学成分和冶炼条件严格要求外,还要有优良的综合性能,在保证弹性和应力的同时,尽量选用抗微塑变形能力高的材料,且材料的纯度要高,成分的均匀性好。
选择弹性材料时,应特别注意材料的弹性模量E,以及材料的弹性后效和热弹性效应对传感器性能的影响。
材料成分影响材料的综合机械性能,从而决定传感器的性能,因此材料选择及成分的确定是关键。
目前国内称重传感器行业不锈钢弹性体材料的选择有:0Cr17Ni4Cu4Nb,2Cr13等;国外称重传感器行业不锈钢弹性体材料也主要选择马氏体沉淀硬化不锈钢,例如美国17-4PH,英国630,631,日本SUS630等,以17-4PH为例,其材料成分为:牌号CSiPSMnCrNiCuNb+Ta≤≤≤≤≤%%%%17.53.00与17-4PH相近的我国不锈钢材料牌号为0Cr17Ni4Cu4Nb,该材料是国内传感器生产厂家的首眩 0Cr17Ni4Cu4Nb材料的标准和成分为:0Cr17Ni4Cu4NbCSiPSMnCrNiCuNb+Ta产品标准≤≤≤≤≤%%%%从标准上查得的材料成分,国外的要求与国产材料没有大的差异,不同之处在于17-4PH要求Nb+Ta:~%,而国产0Cr17Ni4Cu4Nb为Nb:~%,笔者认为Nb和Ta均是在热处理过程中形成金属强化项,起强化作用的程度基本相同。
以下为17-4PH(美国)与国产某厂0Cr17Ni4Cu4Nb材料成分实测对比:材料C%Si%P%S%Mn%Cr%Ni%Cu%Nb+Ta%从国产0Cr17Ni4Cu4Nb和国外17-4PH的实测成分(可检)上看,国外和国产不锈钢材料的成分差别在于,国产材料的含量均在GB1220-84标准的上限,且均大于国外材料的含量,而Ni含量则稍低于国外材料。
0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理影响机械性能的因素主要有δ-铁素体,其含量在G8732-88《汽轮机叶片用钢》中要求平均含量不得超过5%。
国产0Cr17Ni4Cu4Nb,若作为弹性体材料使用,应降低Cr含量至标准的下限(15~16%),适当提高Ni含量至~%,达到国外材料的含量,将有助于热处理后减少δ-铁素体的形成。
该种不锈钢经热处理后有优良的机械性能,硬度可达HRC42~47,强度极限可达135kg/mm2,线膨胀系数×10-6/℃,与现在常用的合金钢40CrNiMoA相当。
必须指出,不锈钢的化学成分波动对组织和性能有一定的影响,应严格控制冶炼工艺。
同时,弹性体作为承力构件的敏感元件,力学性能要求高,冶炼和铸造工艺以采用电弧炉+VOD真空精练+电渣冶炼+锻造开坯+轧制成材工艺为好。
采用0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不锈钢,根据传感器对弹性体的要求,应从技术角度对弹性体材料的冶炼。
轧制工艺。
成分及含量。
供货状态提出要求,δ-铁素体含量最好控制在5%以内。
三。
不锈钢弹性体热处理沉淀硬化型不锈钢,属于马氏体不锈钢,从固溶温度冷却至室温时,组织转变为低碳马氏体,再经时效处理,由马氏体基体沉淀出富铜相,使强度进一步提高。
固溶温度既不能过高,也不能过低,过高则引起δ-铁素体增多,MS点将低,使固溶并冷至室温后残留奥氏体增多,从而使强度下降;太低则组织难以均化。
通常固溶温度以1020~1060℃为宜,其相变温度为:Ms=150℃,Mf=30℃,AC1=670℃,Ac3=740℃。
先通过固溶处理,使碳化合物。
合金元素溶入奥氏体,快冷后得到马氏体,深冷处理后将残余奥氏体尽可能的转变为马氏体,再经过时效处理析出富铜相等强化相,产生弥散强化,提高了强度及硬度。
不锈钢的热处理工艺与合金钢相比,对温度控制,保温时间要求较严格,同时,不锈钢材料热处理过程中的表面清洁十分重要,表面的油污。
氮离子。
杂质等,能导致表面氮化和渗碳,致使表面发污。
生锈。
晶界腐蚀等缺陷。
不但影响材料的外观,同时影响到材料的性能,因此不锈钢弹性体最好采用真空热处理。
1. 0Cr17Ni4Cu4Nb材料传感器弹性体热处理工艺流程传感器是技术。
工艺密集型产品,性能的一致性需要合理严格的工艺作保障,热处理工艺在传感器的生产中是十分重要的。
不锈钢称重传感器的热处理工艺流程为:清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理。
热处理工艺固溶时的冷却介质为水冷。
油冷或强制惰性气体冷却,冷却速率有很大区别,同时要考虑弹性体尺寸的大小,降温速率要有所不同,使固溶冷却速度达到相应要求,固溶时的冷却介质。
冷却速度对传感器的指标影响很大,工艺参数不合理对传感器指标是有害的。
2.以下对国内两个厂家的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料的热处理制度进行了试验,试验数据如下:试验传感器弹性体结构形式:L-BS-2t-ST悬臂梁型(见),T-BXB-100kg-ST(见)图1图2 试验弹性体材料0Cr17Ni4Cu4Nb,检测成分见下表:材料编号C%Si%P%S%Mn%Cr%Ni%Cu%Nb+Ta%热处理制度:用盐浴炉加热至1040℃,保温时间根据弹性体尺寸的大小而定;用冰水(温度 3.5℃)冷却;深冷处理(干冰-70℃)8小时;沉淀硬化(电阻炉加热),480℃保温4小时,空冷至室温。
测试传感器指标为:传感器型号弹性体材料灵敏度综合误差非线性滞后蠕变/30分%-100kg-100kg金相组织 L-BS-2t-ST型传感器:热处理后,1号材料硬度为HRC 44,显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相,有呈链状分布的δ-铁素体,平均含量可达8%~10%左右;热处理后2号材料硬度为HRC 43,显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相,未发现δ-铁素体。
T-BXB-100kg-ST型传感器:热处理后,1号材料硬度为HRC 43,显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相,有呈链状分布的δ-铁素体,平均含量可达5%~8%左右;热处理后,2号材料硬度为HRC 43,显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相,未发现δ-铁素体。
3.数据分析综合试验数据,热处理后出现大于5%的δ-铁素体将影响传感器的滞后指标,对于剪切梁传感器热处理后铁素体含量则越少越好,而对于双孔平行梁传感器滞后指标的影响校比较两种材料的较大区别在于金相试验中,1号材料出现δ-铁素体,且含量大于5%,而2号材料δ-铁素体含量很少,形状较小,不易观察到。
这是因为0Cr17Ni4Cu4Nb材料经过1050℃固溶处理后,在钢中会出现δ-铁素体,由于它不参与马氏体的转变,形态沿晶界条状分布,主要降低钢的热塑性和室温硬度,从而,使材料强度降低,影响最大的是滞后指标。
δ-铁素体的形成主要原因是材料成分和热处理温度,Cr是主要元素,足够量的Cr可使钢形成单一的δ组织,在其它的金属元素中,Mo也是铁素体形成元素,程度相当于Cr,Al和Ti是强烈形成铁素体元素,能力为Cr的~3倍,C和Ni是强烈形成奥氏体元素,C的能力为Ni的30倍,但由于量小,没有Ni明显,Ni控制铁素体效果较好,Cu能力为Ni的30%。
以下数据为加入1%合金元素对17%Cr+4%Ni合金中δ-铁素体的影响:合金元素对17-4PH钢δ-铁素体的影响(+增加,-减少),%10-6-3+8+11+15+19+380Cr17Ni4Cu4Nb材料固溶处理的冷却应快冷,冷却介质为水或空气,冷却速率应根据处理的产品的大小而定,目的是要得到均匀一致的马氏体组织,并通过时效处理析出强化相,提高硬度和机械性能,而对影响机械性能的铁素体含量则越少越好。
以上试验时,固溶温度均为1040℃±10℃,因加热温度引起的铁素体的因素较校因此,验证了材料成分因素较大。
要改善0Cr17Ni4Cu4Nb材料的综合机械性能应从组织和强化两方面着手。
降低0Cr17Ni4Cu4Nb材料的含量至标准的下限,适当提高Ni含量,可以降低δ-铁素体的形成,提高材料的机械性能,同时碳能显着降低Ms点的温度,C含量降低有助于提高Ms点的温度,从而更容易获得需要的马氏体,改善材料的机械性能,有助于传感器滞后指标的改善。
使用改良后的0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用真空热处理后,金相组织为保持马氏体位向分布的索氏体组织,组织由表至里相同,机械性能均达到了要求,制作后的传感器的性能指标也达到了C3级要求。
沉淀硬化型不锈钢的特点之一,其弹性后效大,尤其体现在小量程剪切梁型传感器上(量程<5t),若不采取其他措施使用普通应变计贴片,传感器的滞后指标为+%.左右,若再加上金属膜片焊接后对滞后指标影响+%.左右。
显然,大于+%.的滞后指标,传感器的最大误差不易达到GB/T 7551-1997《称重传感器》国家标准和OIML R60国际建议中规定的C3级要求。
随着量程的增加,相同量程的不锈钢与合金钢传感器的滞后指标区别不大。