定时器发条工艺编制和探究

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1、定时器发条工艺编制和探究　　摘要：本文通过大量试验编制出了定时器发条的生产工艺，满足广大用户对其机械性能及几何尺寸的要求。关键词：定时器发条仪表中图分类号：TH765.5文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0069-02仪表发条是我厂的一种性产品，为了满足广大用户对其机械性能及几何尺寸的要求。我们做了大量的试验、吸取最佳生产方案，编制出定时器发条的生产工艺。实践证明该工艺是可行的，按此工艺所生产的产品其机械性能及几何要求都满足了用户的要求。1试验方法材料：2Cr19Ni9M。几何尺寸为￠10mm棒料。对定时器发条的物理性能的影响因素较

2、多，其主要影响因素为：化学成分、固溶温度及时间、盐浴尺寸（变形量）、定性温度及时间。我们在试验时，观察每个因素的影响时都是把其他各因素加以固定，以观察该因素影响的效果。2试验分析根据上述的试验方法，所得出的效果如下。2.1原材料的化学成分对条的性能的影响试验条件：固溶1180℃+8′，固溶尺寸为3.76mm，时效处理490℃+2.00时，其试验结果见表1。由表1可以看出，在其他成份大致相同的情况下，含碳量高者其强度及力矩都是较高的。但轧制效果看较差，轧出的条易裂、而且硬，轧制困难，成品条易断，脆性较大。含碳量低者其性能略低于含碳量高者，但其塑性很好，合格率高，而在

3、原材料加氮，则其性能较低碳量有一定的提高。我们认为，材料中碳含量高，经固溶后，其中的碳化物完全溶解，均匀化。所以表现出固溶后其硬度值较高强度高，同时碳的含量高，易造成晶界腐蚀，因而使塑性下降，脆性增大，在轧制时开裂较大。所以造成工艺难度较大，成品条出现脆断。组织中加氮，在固溶时，同样以固溶状态溶入在组织中，材料的塑性很好，在经过90%的轧制型变量后，金属组织中的位错密度提高很大，形成加工硬化，而在时效处理时，有些位错被恢复，而大量的位错织构被碳、氮所形成的柯氏气团固定位，因而提高了强度。因而加氮是可行的，但含量不可过高，过高使脆性增大。综上所述，我们认为含碳量以0

4、.21%～0.25%为宜，加氮量为0.1%～0.13%，含碳量在0.24以上时，不宜加氮。2.2原材料固溶尺寸对条的性能影响实验条件：固溶1180℃+8′，时效处理490℃+2.00，成份C：0.22%，其试验结果见表2所示。6从表2可以看出，固溶尺寸越大，则其形变量越大，那么位错密度就越高。即加工硬化效果就越大，在时效强化后条的抗拉强度也随之提高，但是当变形量过大时位错密度高到一定程度时，便形成微裂纹，使成品发条脆性增大，使废品率提高。另外当变形量大到一定程度时，其力矩的提高幅度并不高。见图1。但形变低时，其强化效果不佳，在尺寸为4.2mm左右时，其效果较好，且

5、轧制效果也好。变形量对力矩的落差影响不大，因此我们采用4.2mm左右的固溶尺寸。2.3固溶温度的影响试验条件：固溶尺寸3.7mm，成分C：0.22%，时效处理490℃+2.00，固溶时间：8分钟。试验结果见表3。由表3可知，固溶温度的变化对成品发条的硬度、抗拉强度影响是很小的，对力矩的影响也不明显，温度高能使材料的固溶度达到较好的程度，碳化物溶解的较多。在1250℃时处理的材料轧制效果较差，可能是金属组织中的晶粒变大，或是由于温度过高，组织中产生过烧现象，综上所述我们认为固溶温度为1180℃左右为宜。2.4固溶时间的影响试验条件：固溶1180℃，尺寸3.7mm，成

6、份C：0.22%，时效处理490℃+2.00。其试验结果见表4。由表4可知，固溶时间长的其效果好，在11806℃时，首先说材料是达不到过热和过烧的，那么时间长，材料中的碳化物溶解的较多，均匀化程度较好，所以表现出固溶后的硬度较低，轧制效果也好。碳原子的均匀化对后续的时效强化是极有好处的，这样时效使其柯氏气团的碳化物微粒更是均匀、弥散，大粒的硬化物较少，对发条的力矩也有提高。根据金属组织中的碳及其成份扩散过程，化合物的溶解时较快些，而均匀化是需要较长的时间的，因此我们认为长时间是好的。从经济效果考虑，取固溶时间为8min时合适的，时间太短其碳化物的溶解度扩散是极不充

7、分的，对材料的性能无好处。2.5时效温度的影响试验条件：固溶1180℃+8′，尺寸3.7mm，成份C：0.22%，时效时间为2.00小时，其试验结果如表5。由表5可知，时效强化是存在一个最佳温度区，在该温度时，其硬度及抗拉强度都是达到最大值，同样发条的力矩输出也是符合这个规律的，它们的变化规律由图2可清楚的反映出来。在5206℃时，其组织中的碳化物析出是较为均匀、弥散的，是较理想的碳化物气团，对位错的移动阻力最大，因此效果最好，而过高的温度，金属组织中的碳化物聚集长大，破坏柯氏气团的作用，同时，将由冷轧变形所造成的高位错密度经高温时效使位错被恢复，或被再结晶，因而

8、发条的强度