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

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