一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為：C≤0.09%，Si≤1.35%，P≤0.035%，S≤0.030%，Mn≤1.00%，Cr：15.0-17.0%，Ni：4.50-8.00%，Cu：3.50-5.50%，Nb：0.15-0.45%，余量為Fe。本發(fā)明所述不銹鋼經(jīng)熱處理后有優(yōu)良的機(jī)械性能，硬度可達(dá)HRC42～47，強(qiáng)度極限可達(dá)135kg/mm2，線(xiàn)膨脹系數(shù)11.1×10-6m/℃，與現(xiàn)在常用的合金鋼40CrNiMoA相當(dāng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)涉及稱(chēng)重傳感器的彈性體材料技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 稱(chēng)重傳感器性能的優(yōu)劣，決定了衡器的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性。
[0003] 目前，稱(chēng)重傳感器的彈性體材料主要分為三類(lèi)：鋁合金（LY12)、合金鋼 (40CrNiMoA)、不銹鋼（0Crl7Ni4Cu4Nb)，前兩種材料應(yīng)用最為普遍，加工工藝、熱處理工藝、 制作工藝已十分成熟。但目前國(guó)內(nèi)不銹鋼傳感器的研究、生產(chǎn)處于初級(jí)階段，市場(chǎng)需求不 大，還沒(méi)有形成大批量生產(chǎn)不銹鋼傳感器的市場(chǎng)規(guī)模，不銹鋼傳感器準(zhǔn)確度低，達(dá)到GB/ 17551-1997《稱(chēng)重傳感器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和JJG669-2003《稱(chēng)重傳感器》計(jì)量檢定規(guī)程中C3級(jí)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(jí)。其原因是不銹鋼傳 感器制造成本高，國(guó)內(nèi)廠家對(duì)不銹鋼傳感器的制造技術(shù)研究不夠，沒(méi)有完全掌握，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(duì)其成分、冶煉工藝、乳制要求、供 貨狀態(tài)并非了如指掌。
[0004] 2.國(guó)內(nèi)對(duì)不銹鋼材料的熱處理工藝未能完全掌握，熱處理對(duì)傳感器性能指標(biāo)(主 要是滯后指標(biāo)）的影響未能解決。
[0005] 3.應(yīng)變計(jì)與不銹鋼材料的匹配。對(duì)于稱(chēng)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 第一步，其次，熱處理工藝和應(yīng)變計(jì)的匹配成為關(guān)鍵點(diǎn)。
[0006] 申請(qǐng)?zhí)枮?01210567320. 6,發(fā)明名稱(chēng)為傳感器外殼的發(fā)明，其公開(kāi)了一種傳感器 外殼，該傳感器外殼包含一殼本體。殼本體具有一頂面及一由該頂面凹陷形成的容室，該 壓電片設(shè)置在該容室內(nèi)。該傳感器外殼主要是由一鋁合金制成，該鋁合金含有重量比為 4. 5-6%重量的鎂、約0. 4%的鐵、約0. 3%的硅、約0. 1%的銅、約0. 1%的鋅、0. 05?0. 2%的 錳及0. 05?0. 2%的鉻，其余為鋁。通過(guò)鋁合金的使用，以更適合的機(jī)械特性提高傳感器電 能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率，并能抑制傳感器的余震，再以物理表面處理的方法使該傳感器外 殼外表面的粗糙度增加，易于噴涂漆料，且使用的細(xì)微顆粒能重復(fù)適用，更能達(dá)到環(huán)保的功 效。
[0007] 再例如申請(qǐng)?zhí)枮?01180028078. 9,發(fā)明名稱(chēng)為儲(chǔ)氫合金及使用該儲(chǔ)氫合金的氫傳 感器，該發(fā)明提供了一種氫傳感器，其使用了包含Mg-Ni系合金和Zr-Ti系合金的儲(chǔ)氫合 金，該氫傳感器具備：基板；設(shè)置在該基板上、且包含所述Mg-Ni系合金和所述Zr-Ti系合 金的氫反應(yīng)層；以及設(shè)置在該氫反應(yīng)層上、用于促進(jìn)所述Mg-Ni系合金的氫化的第1催化劑 層。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種稱(chēng)重傳感器的 不銹鋼彈性體材料。
[0009] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C^O. 09%, Si ^ 1. 35%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ^ 1. 00%, Cr ：15, 0-17. 0%, Ni ：4, 50-8. 00%, Cu ：3, 50-5. 50%, Nb ：0. 15-0. 45%, 余量為Fe。
[0010] 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 03%, Si ：0. 35%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：0. 30%, Cr ：15, 0%, Ni :4. 50%, Cu :3. 50%， Nb ：0. 15%, 余量為Fe。
[0011] 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 04%, Si ：0. 65%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：0. 60%, Cr ：16, 0%, Ni :5. 50%， Cu ：4, 00%, Nb ：0. 25%, 余量為Fe。
[0012] 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 06%, Si ：0. 95%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn :0. 75%， Cr ：16. 5%, Ni ：6. 50%, Cu ：5. 0%, Nb :0. 35%, 余量為Fe。
[0013] 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 09%, Si :1. 35%， P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：1, 00%, Cr ：17, 0%, Ni ：8, 00%, Cu :5. 50%， Nb ：0. 45%, 余量為Fe。
[0014] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)效果： 不銹鋼材料熱處理影響機(jī)械性能的因素主要有S-鐵素體，其含量在G8732-88《汽輪 機(jī)葉片用鋼》中要求平均含量不得超過(guò)5%。作為彈性體材料使用，應(yīng)降低Cr含量，適當(dāng)提 高Ni含量，這樣有助于熱處理后減少S-鐵素體的形成。本發(fā)明所述不銹鋼經(jīng)熱處理后有 優(yōu)良的機(jī)械性能，硬度可達(dá)HRC42?47,強(qiáng)度極限可達(dá)135kg/mm2,線(xiàn)膨脹系數(shù)11. I X KT6m/°C，與現(xiàn)在常用的合金鋼40CrNiMoA相當(dāng)。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 為使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全 部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前 提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016] 實(shí)施例1 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 03%, Si ：0. 35%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：0. 30%, Cr ：15. 0%, Ni ：4, 50%, Cu ： 3. 50%，Nb :0? 15%，余量為 Fe。
[0017] 實(shí)施例2 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 04%, Si ：0. 65%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：0. 60%, Cr ：16. 0%, Ni ：5, 50%, Cu ： 4. 00%，Nb :0? 25%，余量為 Fe。
[0018] 實(shí)施例3 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 06%, Si ：0. 95%, P ^ 0. 035%, S ^ 0. 030%, Mn ：0. 75%, Cr ：16. 5%, Ni ：6. 50%, Cu ： 5. 0%，Nb :0? 35%，余量為 Fe。
[0019] 實(shí)施例4 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 09%, Si ：1. 35%, P^O. 035%, S^O. 030%, Mn ：1. 00%, Cr ：17. 0%, Ni ：8. 00%, Cu ： 5. 50%，Nb :0? 45%，余量為 Fe。
[0020] 以上所述各主要成分的作用： 碳：碳是保證鋼獲得高強(qiáng)度、高硬度的有效強(qiáng)化元素之一，它可以顯著提高鋼的強(qiáng)度和 硬度，防止淬火組織中出現(xiàn)鐵素體。加入量過(guò)多，基體脆性增大、塑性下降。
[0021] 硅：可增加碳在奧氏體中的活度，在貝氏體鐵素體生長(zhǎng)過(guò)程中，多余的碳會(huì)排向界 面一側(cè)的鄰近奧氏體中，由于硅阻礙滲碳體析出，造成周?chē)鷬W氏體富碳，使貝氏體鐵素體片 條間或片條內(nèi)的富碳?xì)埩魥W氏體穩(wěn)定化，形成無(wú)碳化物貝氏體。硅含量較低時(shí)，由于硅抑制 碳化物析出的作用較弱，促進(jìn)貝氏體轉(zhuǎn)變的作用也不強(qiáng)烈，在等溫轉(zhuǎn)變過(guò)程中，首先在奧氏 體晶界析出貝氏體，而未轉(zhuǎn)變的奧氏體在隨后的冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，其顯微組織由 貝氏體鐵素體、馬氏體和少量殘余奧氏體組成，具有高的強(qiáng)度、硬度，而沖擊韌性和斷裂韌 性較低；當(dāng)硅含量較高時(shí)，組織中出現(xiàn)了大量的未轉(zhuǎn)變奧氏體組織，導(dǎo)致材料的硬度下降。
[0022] 錳：主要是為了提高鋼的淬透性，加入量過(guò)多，將會(huì)粗化鋼的組織，增大熱裂傾向， 綜合考慮，將其含量控制在小于1. 〇〇%。
[0023] 硫：在鋼中加入< 0. 030%的硫，可以改善切削加工性。
[0024] 鉻：能顯著提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性，還能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。
[0025] 鎳：鎳能提高鋼的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能 力，在高溫下有防銹和耐熱能力。
[0026] 銅：能提高強(qiáng)度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。
[0027] 熱處理后，本發(fā)明所述材料硬度達(dá)到HRC42-47,顯微組織為均勻分布的馬氏體時(shí) 效組織及強(qiáng)化相，未發(fā)現(xiàn)S -鐵素體。
[0028] 以上實(shí)施例形成的彈性體材料，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

【權(quán)利要求】
1. 一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，其特征在于，各成分及其質(zhì)量百分比為： C ^ 0. 09%, Si ^ 1. 35%, P ^ 0. 035%, S ^ 0. 030%, Mn 彡 1. 00%， Cr ：15. 0-17. 0%, Ni ：4. 50-8. 00%, Cu ：3. 50-5. 50%, Nb ：0. 15-0. 45%, 余量為Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，其特征在于，各成分 及其質(zhì)量百分比為： C：0. 03%, Si ：0. 35%, P ^ 0. 035%, S ^ 0. 030%, Mn ：0. 30%, Cr ：15. 0%, Ni ：4. 50%, Cu ：3. 50%, Nb :0. 15%， 余量為Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，其特征在于，各成分 及其質(zhì)量百分比為： C：0. 04%, Si ：0. 65%, P ^ 0. 035%, S ^ 0. 030%, Mn ：0. 60%, Cr ：16. 0%, Ni ：5. 50%, Cu ：4. 00%, Nb :0. 25%, 余量為Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，其特征在于，各成分 及其質(zhì)量百分比為： C ：0. 06%, Si ：0. 95%, P < 0. 035%, S < 0. 030%, Mn :0. 75%， Cr ：16. 5%, Ni :6. 50%， Cu :5. 0%， Nb :0. 35%， 余量為Fe。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稱(chēng)重傳感器的不銹鋼彈性體材料，其特征在于，各成分 及其質(zhì)量百分比為： C :0? 09%， Si :1. 35%， P < 0. 035%, S < 0. 030%, Mn ：1. 00%, Cr ：17. 0%, Ni ：8. 00%, Cu :5. 50%， Nb :0. 45%， 余量為Fe。
【文檔編號(hào)】C22C38/48GK104451422SQ201410644243
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】禹勝林 申請(qǐng)人:無(wú)錫信大氣象傳感網(wǎng)科技有限公司