不锈钢传感器材料与热处理

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。

    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：

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选。

0Cr17Ni4Cu4Nb材料的标准和成分为：