由于彈性元件在毛坯鍛造、機械加工、熱處理、表面打磨、電阻應變計粘貼和加壓固化等工藝過程中產生各種殘存應力。隨著時間和使用條件的變化不斷松弛釋放,而造成測力傳感器的性能不穩定,主要表現在零點和靈敏度不穩定。
為使測力傳感器彈性體在生產過程中渡過初始不穩定期,采用工藝手段模擬各種使用條件進行試驗,使其盡快穩定的工藝稱為穩定性處理,也稱人工老化試驗。測力傳感器釋放殘存應力的穩定性處理方法,除制造工藝流程中常用的溫度老化和電老化處理外,主要有兩種方法,即熱處理法和機械法,今天我們來著重的說一說熱處理法。
(1) 反淬火法
國內也稱深冷急熱法,將鋁合金彈性元件置于-196℃的液氮中,保溫12小時后,迅速用新生的高速蒸汽噴射或放入沸水之中,因深冷與急熱產生的應力方向相反而相互抵消,達到釋放殘存應力的目的,試驗表明,采用液氮———高速蒸汽法可降低殘存應力84%,采用液氮———沸水法可降低殘存應力50%。
(2) 冷熱循環法
冷熱循環穩定性處理工藝為- 196℃×4小時/190℃×4小時,循環3次,可使殘存應力下降90%左右,并且組織布局穩定,微量塑性變形抗力高,尺寸穩定性好,釋放殘存應力的效果如此明顯,一是因為加熱時原子熱運動能量增加,點陣畸變減小或消失,內應力下降,上限溫度越高,原子熱運動越大塑性越好,越有利于殘存應力釋放;二是因為冷熱溫度梯度產生的熱應力與殘存應力相互作用,使其重新分布而獲得殘存應力下降的效果。
(3) 恒溫時效法
恒溫時效即可消除機械加工產生的殘存應力,又能消除熱處理引入的殘存應力,LY12硬鋁合金在200℃高溫下恒溫時效時,殘存應力釋放與時效時間關系表明,保溫24小時,可使殘存應力下降50%左右。