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醫(yī)療拉力傳感器

醫(yī)療拉力傳感器精度高、結(jié)構(gòu)緊湊。
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文章導(dǎo)讀一般來講，彈性體采用的金屬材料除了對(duì)化學(xué)成分和冶煉條件嚴(yán)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(shí)，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(shí)，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(duì)傳感器性能的影響。材料成分影響材料的綜合機(jī)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：
 

    與17-4PH相近的我國不銹鋼材料牌號(hào)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：
 

    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(rèn)為Nb和Ta均是在熱處理過程中形成金屬強(qiáng)化項(xiàng)，起強(qiáng)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(shí)測對(duì)比：

    從國產(chǎn)0Cr17Ni4Cu4Nb和國外17-4PH的實(shí)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(jī)械性能的因素主要有δ-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(dá)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(jī)械性能，硬度可達(dá)HRC42～47，強(qiáng)度極限可達(dá)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(dòng)對(duì)組織和性能有一定的影響，應(yīng)嚴(yán)格控制冶煉工藝。同時(shí)，彈性體作為稱重傳感器承力構(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(duì)彈性體的要求，應(yīng)從技術(shù)角度對(duì)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)。來源www.sensorshome.com