3J53、Ni42CrTi恒弹性合金

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3j53成分

3j53成分3J53成分是一种常用的铝合金材料，具有优良的力学性能和耐腐蚀性。

本文将从材料特性、应用领域、加工工艺等方面介绍3J53成分。

3J53成分是一种铝合金材料，由铝、镁、锰等元素组成。

它具有良好的强度和硬度，同时具备较高的耐腐蚀性能。

这使得3J53成分在许多领域得到广泛应用。

3J53成分在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有着重要的应用。

在航空航天领域，3J53成分常用于制造飞机机身、发动机零部件等。

由于其高强度和轻质特性，可以降低飞机的重量，提高燃油效率。

在汽车制造领域，3J53成分常用于制造车身、车轮等零部件，提高汽车的安全性和性能。

在电子设备领域，3J53成分常用于制造电脑外壳、手机壳等，具有良好的导热性能和抗氧化性能。

3J53成分的加工工艺也非常重要。

常见的加工工艺包括铸造、锻造、轧制等。

在铸造过程中，可以根据需要制造各种形状的零部件。

锻造可以提高材料的强度和塑性，适用于制造一些复杂的零部件。

轧制可以使材料变薄、变长，适用于制造一些薄壁零部件。

3J53成分的耐腐蚀性也是其重要的特性之一。

它能够耐受多种腐蚀介质的侵蚀，包括酸、碱、盐等。

这使得3J53成分在海洋工程、化工等领域得到广泛应用。

在海洋工程领域，3J53成分常用于制造海底管道、船舶零部件等，能够抵御海水的侵蚀。

在化工领域，3J53成分常用于制造化工设备、储罐等，能够抵御酸碱溶液的侵蚀。

3J53成分是一种具有优良力学性能和耐腐蚀性的铝合金材料。

它在航空航天、汽车制造、电子设备、海洋工程、化工等领域有着重要的应用。

通过合适的加工工艺，可以制造出各种形状和尺寸的零部件。

同时，3J53成分的耐腐蚀性能也使其在恶劣环境下得到广泛应用。

频率元件用恒弹性合金3J53和3J58

厚度或直径／mm
纵振波传播速度V ／(10³m／s)
3J53 3J58
棒
3～1O
4.80～5.05
带
1.0～3.5
4.75～5.00
注：直径为5～7mm的合金棒材应测量时效热处理后的机械品质因数，其测量值应不小于10×10³。对于其他规格的棒材供方仅提供机械品质因数实测数据，供参考。表8-201冷加工加时效状态合金材的物理性能和力学性能
0.50～0.80
余量
注：1．在物理性能满足本标准规定情况下，允许镍、铬含量偏离表中规定的范围。 2．尺寸和外形应符合GB／T15006《弹性合金》的有关规定。(2)物理性能见表8-199～表8-201。表8-199合金材时效热处理后的频率温度系数
合金牌号
形状和尺寸／mm
组别
频率温度系数βf／(10—6／°C)
一40～80°C
3J53
棒材直径3.5～10.0 带材厚度1.5～3.5
A组
O～20
B组
O～10
3J58
—5～5
注：对于直径为3．O～<3．5mm的棒材和厚度为1．0～<1．5mm的带材，供方应测定时效热处理后频率温度系数，测定结果供参考。表8-200合金材时效热处理后的纵振波传播速度
合金牌号
产品形状
合金牌号
化学成分(质量分数)(％)
C
Mn
Si
P
S
Ni
Cr
Ti
A1
Fe
≤
3J53
O.05
O．80
O．80
O．020
0.020
41.5～43．O
5.20～5.80
2.30～2.70
O．50～O．80

精密合金弹性合金3J53

3J53
最大 0.020 0.020 43
3J53的物理性能
密度
熔点
8.0g/cm3
1350-1380℃
3J53 冷拉加时效状态，在常温下合金的机械性能:
合金状态 3J53 抗拉强度 σb (Mpa) ≥1225 延伸率 A5 % ≥5 硬度 Hv 350～420
弹性合金3J53特性及结构
合金具有以下特性： 3J53作为小频率温度系数恒弹性合金，具有较高的弹性模量和强度，低的弹性模量温度系数、良好的波速一致性，在-40℃~80℃ 的温度范围内，3J53具有低的频率温度系数 3J53 的金相结构: 3J53合金为奥氏体组织
弹性合金3J53
弹性合金是精密仪器仪表和精密机械中不可缺少的材料。因工作环境不同，对弹性材料要求有高的弹性模量、高强度、耐高温、耐腐蚀、无磁性，在一定温度范围内弹性模量基本不变，膨胀系数小，品质因素高等特性。弹性合金可分为高弹性合金和恒弹性合金两类。弹性合金3J53化学成分
合金 % 最小磷硫镍钛铝 0.5 0.8 碳锰硅铬 5.2 0.05 0.80 0.80 5.8 铁余量 41.5 2.3 2.7
3J53应用范围应用领域有
1.用于机械滤波器中的振子，话振继电器中的弹簧片等元件 2.可以用来制造机械滤波器振子、音叉、膜片和簧片等 3.在材料领域中，3J53可以用来制作圆钢、锻件、法兰、棒材、管材和钢带

波纹膜片的设计方法研究

波纹膜片的设计方法研究聂绍忠【摘要】波纹膜片是一种环状同心波纹的圆形膜片,是差压传感器的核心零件.针对传统膜片设计计算方法存在的计算工作量大、误差大、周期长、费用高、难以计算膜片在受力状态下的应力分布情况等缺点,以经典的膜片压力特征方程为理论依据,辅以有限元分析方法,对膜片进行设计.对基于该方法设计的膜片进行一系列的测试和验证.结果表明,与传统设计方法相比,该方法不仅缩短了膜片的设计周期、提高了设计精度,而且满足了传感器对膜片的特性要求,对于类似膜片的设计具有一定的参考意义.%Corrugated diaphragm is a circular diaphragm shaped into ring concentric ripples,which is the core part of the diffevential pressure sensor.The traditional design and calculation methods of this kind of diaphragm feature the defects of heavy computational work load,large error,high cost and long cycle etc.,and it is difficult to calculate the stress distribution of the diaphragm under the stressed state.Therefore,a method is presented to design the diaphragm by adopting the classical diaphragm pressure characteristic equation as the theoretical basis,and finite element analysis as a supplement. A series of tests and verification on the diaphragm which is designed according to this method are performed,the results show that compared with the traditional design methods,this method shortens the design period of the diaphragm,improves the design accuracy,and fully meets the characteristic requirements of the diaphragm for sensors.This method has some reference significance for the design of similar diaphragm.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2018(039)001【总页数】5页(P91-95)【关键词】差压传感器;波纹膜片;有限元;应力分布;弹性储能;载荷【作者】聂绍忠【作者单位】重庆四联测控技术有限公司,重庆401121【正文语种】中文【中图分类】TH12;TP211+.20 引言膜片是差压传感器的核心弹性元件，不仅起保护作用，而且其性能对差压传感器的特性影响较大。

精密机械设计基础-第十三章弹性元件

并以 D2 Cd 得：
d 1.6 Fmax K1C
[ T ]
式中：T ——许用切应力，可根据弹簧的材
料和工作特点按表13－1规定选取
（三）刚度计算（图13-9b） 1、当压缩弹簧承受轴向压力时弹簧特性为：
8FD23n 8FC 3n
Gd 4
Gd
式中： F 、 ——弹簧所承受力和变形量 D2 、d 、n ——弹簧中径、簧丝直径和有
当采用标准游丝时，尚需将计算出的 h、b值圆整为标准值
3．强度条件校验最大应力游丝的强度条件
b
6M bh 2

b
式中 b ——许用弯曲应力， b B / S
游丝材料的力学性能和安全系数见表13－4。
4．确定游丝长度，因数和圈间距离
L Ebh3
12M
2L
n D1 D2
2、压缩弹簧的结构尺寸计算
四、圆柱螺旋拉伸弹簧 1、图13-14a所示为一圆柱拉伸弹簧
F0
d 3 '
8D2
式中 ' ——拉伸弹簧的初切应力,
可由图13-15两曲线间的范围内查出
2、拉伸弹簧的弹簧圈数
n
Gd 4
8(F F0 )D23
挂钩形式见图13-16
拉伸弹簧的结构尺寸见表13-3
五、圆柱螺旋扭转弹簧 1、扭转弹簧的特性线
2、最大弯矩应力：
bmax
K2
M b max W
b
式中 W ——弯曲时的截面系数，圆弹簧丝
W d 3 / 32 0.1d 3
K2 ——扭转弹簧的曲度系数，圆弹簧丝
K2 (4C 1) /(4C 4)
b ——许用弯曲应力，取 b 1.25
F1 180N；变形量为17mm时，拉力Fmax 340N ；并限制其最大外径在16mm以下，自由高度在100mm以下。一般用途并不经常工作。

压力仪表理论知识1

化工检测仪表及自动化
压力检测及仪表

内容提要
压力的概念与压力单位压力仪表种类及工作原理压力、差压变送器种类及工作原理压力计的选择、校验与安装
1
压力测量的意义
化工生产中，通常遇到压力和真空度的测量。若压力不符合要求，不仅会影响生产效率，降低产品质量，还会造成严重生产事故。化学反应中，压力既影响物料平衡关系，也影响化学反应速度。所以，压力的测量与控制，对保证生产过程正常进行，达到高产、优质、低消耗和安全是十分重要的。测量压力的仪表常称压力表或压力计，测量真空度的仪表称为真空表或负压计。根据生产工艺的不同要求，测压仪表可对被测压力进行指示、记录，也可以带有远传报警控制等装置。
量程调整：改变调整螺钉8在扇形齿轮的槽孔中位
置，以改变传动放大机构的放大倍数，实现压力表量程的调整。
变差校正：游丝7始终给中心齿轮施加一个微小的
力矩，使中心齿轮和扇形齿轮始终有一侧齿面啮合，以克服齿轮传动啮合间隙而产生的仪表变差。
注意：弹簧管自由端B的位移量一般很小，直接显示有困难，所以必须通过放大机构才能指示出来。警惕！在化工生产过程中，常需要把压力控制在某一范围内，即当压力低于或高于给定范围时，就会破坏正常工艺条件，甚至可能发生危险。这时就应采用带有报警或控制触点的压力表。将普通弹簧管压力表稍加变化，便可成为电接点信号压力表，它能在压力偏离给定范围时，及时发出信号，以提醒操作人员注意或通过中间继电器实现压力的自动控制。
缺点
结构较复杂，价格较贵。
30
二、弹性式压力计
定义
弹性式压力计是利用各种形式的弹性元件，在被测介质压力的作用下，使弹性元件受压后产生弹性变形的原理而制成的测压仪表。具有结构简单、使用可靠、读数清晰、牢固可靠、价格低廉、测量范围宽以及有足够的精度等优点。可用来测量几百帕到数千兆帕范围内的压力。

金属库材料牌号一览

金属库材料牌号一览结构钢不锈钢钛合金铝合金镁合金铜合金高温合金精密合金结构钢结构钢有不同的分类方法，按化学成分可分为碳素钢和合金钢，按钢质可分为普通钢、优质钢和高级优质钢，按用途可分为弹簧钢、轴承钢、工具钢等。

本数据库有46个牌号，分别属于优质碳素钢、表面硬化钢、高强度钢、超高强度钢、弹簧钢、防弹钢、铸钢等。

08101520254515CrA20CrA12CrNi3A12Cr2Ni4A14CrMnSiNi2MoA18Cr2Ni4WA38CrMoAlA20Mn2A15CrMnMoVA30CrMoA40CrNiMoA40CrNi2Si2MoVA20CrNi3A18Mn2CrMoBA30CrMnSiA30CrNi4MoA37CrNi3A38CrA40CrA40CrVA30CrMnSiNi2A35Cr2Ni4MoA38Cr2Mo2VA40CrMnSiMoVA7065Mn60Si2MnA50CrVA32Mn2Si2MoA32CrNi2MoTiAGCr9GCr15Cr4Mo4V CrWMnCrW5ZG22CrMnMo ZG25CrMnSiMo ZG27CrMnSiNiZG28CrMnSiNi2ZG35CrMnSi不锈钢不锈钢是指能耐空气、水、盐的水溶液、酸以及其它腐蚀介质的钢种，一般含铬12%以上。

本数据库包含35个变形不锈钢牌号和5个铸造不锈钢牌号。

1Cr132Cr133Cr134Cr131Cr12Ni3MoV2Cr13Ni23Cr13Mo1Cr17Ni21Cr11Ni2W2MoV1Cr12Ni2WMoVNb4Cr10Si2Mo9Cr189Cr18MoV Cr12MoV00Cr12Ni8Cu2AlNb1Cr10Co6MoVNb3Cr13Ni7Si20Cr16Ni62Cr18Ni91Cr14Mn14Ni3Ti1Cr23Ni180Cr17Ni4Cu4Nb0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2Al0Cr12Mn5Ni4Mo3Al0Cr18Ni91Cr18Ni91Cr18Ni9Ti2Cr18Ni8W21Cr14Mn14Ni1Cr18Mn8Ni5N2Cr13Mn9Ni44Cr14Ni14W2Mo1Cr19Ni11Si4AlTi1Cr21Ni5Ti ZGCr17Ni3ZG1Cr11Ni2WMoV ZG1Cr18Ni9Ti ZGCr24Ni19ZG0Cr17Ni4Cu3Nb钛合金钛及其合金是20世纪50年代中期发展起来的重要金属结构材料。

金属波纹管等弹性元件的材料要求

金属波纹管等弹性元件的材料要求对弹性元件材料的要求1. 弹性材料的基本要求一般情况下,弹性元件的制造材料应满足下列条件：有良好的塑性,便于波纹管类弹性元件的加工成形,且能通过随后的处理工艺冷作硬化、热处理等,获得足够的弹性和强度高的弹性极限、抗拉强度和疲劳强度,保证弹性元件的正常工作有好的焊接性能,满足波纹管类组件制造过程中的焊接工艺要求材料的弹性性能稳定,受时间和温度的影响小,低的滞后、应力弛豫与蠕变较好的耐腐蚀稳定性2. 弹性材料的选用原则弹性元件的使用范围很广,工作条件和特性要求不一;因此,对材料提出了各种各样的要求;对于一些性能要求不太高的弹性元件,材料的选择就比较简便;如作为补偿用的波纹节波纹膨胀节,要求在较高的温度和压力下工作,对弹性特性的要求不高;这类弹性元件可选用不锈钢材料制造;仪器仪表中的弹性元件有的要求导磁,而大多数要求用非磁性材料制成;在很多场合,要求材料具有高的或低的导电性;有些弹性元件要求在高温、高压条件下工作,这时材料必须具备耐热性和抗蠕变性能；当弹性元件与腐蚀性介质相接触,它应当有足够的耐腐蚀稳定性;对于弹性元件的材料来说,要满足各种各样的,有时往往是相互矛盾的全部综合性能要求是相当困难的;选择弹性材料时,应着重考虑满足元件的主要性能要求,然后再兼顾其他;譬如,某些仪器仪表中使用的弹性元件,对耐热性和导电性都提出了要求;但两者兼备的要求是相互矛盾的;元件的耐热性可以采用高合金化材料解决,而这会降低它的导电性；纯金属或低合金材料具有高的导电率,但是耐热性很低;在许多情况下,高的耐热性要求更为重要,因为提高电导率还可以通过其他途径实现;所以在这种情况下应该选用高合金化的耐热材料,虽然它的电导率不够高;3. 许用应力和安全系数要能保证弹性元件长期正常地工作,在设计时,必须使弹性元件上的工作应力满足一定条件;弹性元件使用的工作条件不尽相同,因此极限应力可以有不同的取法．一般情况下,弹性元件均在弹性范围内工作,因而极限应力可认为是材料的弹性极限；在交变载荷作用下的弹性元件,极限应力应选取材料的疲劳强度；高温条件下工作的弹性元件,极限应力可选取材料的蠕变极限；在容易失稳状态下使用的弹性元件,极限应力应认为是刚产生失稳时的临界应力;安全系数的大小由如下因素决定：弹性元件的使用场合及必须具备的可靠性,元件的工作条件和耐久性；材料力学性能参数测试的准确性等;安全系数值又决定于极限应力的选取类型拉伸强度、弹性极限、屈服强度、疲劳强度或蠕变极限等;大多数弹性元件是在弹性范围内工作,极限应力取作材料的弹性极限,这时安金系数可取得接近于1；但多数材料的弹性极限不易查到,通常只能采用屈服强度来计算,这时安全系数应取得大些;如果某种材料只知道拉伸强度如按拉伸强度计算的安全系数,应该选取得更大一些;具体选多大,要按照它们之间的关系确定;有些情况下,弹性元件没有所需要的计算方法如压力计用弹性元件的疲劳寿命和耐久性、波纹管及膜片膜盒的稳定性等,另外材料的某些力学性能如弹性极限、疲劳强度、蠕变极限等均不知道;这时,弹性元件不能正常工作的极限应力,要用实验方法确定;弹性元件常用材料1. 金属弹性材料弹性元件的制造材料要求具有良好的塑性,并通过随后的处理得到高的弹性和强度;按照获得弹性途径的不同,弹性材料可分为如下三类：1冷作硬化型材料这类材料在退火状态具有高的塑性,在制作弹性元件时经过塑性变形,导致材料的加工硬化,从而显着提高了自身的弹性;黄铜、锡青铜、不锈钢如1Cr18Ni9Ti等都属于这类材料;用这些材料制造弹性元件的工艺比较简单,在成形后一般不需要进行专门的热处理;但这类材料的弹性不高,而且元件制造过程中存在较大的残余应力,造成其弹性特性随时间和温度而变化的不稳定性;2淬火硬化型材料这类材料在退火状态时塑性较高,通过淬火与随后回火的方法得到所需要的弹性;各种弹簧钢均属于此类材料;它们具有很高的弹性和强度,但经热处理强化后材料的塑性很低;一般情况下,不用来制作复杂形状的弹性元件,而常用于制造各种螺旋弹簧和片簧等;3弥散硬化型材料这类材料在淬火状态下塑性很好,时效热处理回火可以显着提高它们的弹性;属于弥散硬化型的材料有被青铜和各种精密弹性合金;淬火状态的弥散硬化型材料具有高的塑性,可以制作复杂形状的波纹管及其它弹性元件;在元件加工成形过程中没有明显的弹性回跳,可以得到符合要求的元件形状与尺寸;经时效热处理后,弹性元件能获得高的强度和弹性,它们的强度性能优于淬火硬化型材料;此外,在弹性元件时效强化过程中残余应力基本上得到完全消除,元件的弹性滞后非常小;因此,弥散硬化型材料具有良好的工艺性和使用性能;金属弹性材料的种类很多,下面主要介绍弹簧钢、铜合金、不锈耐酸钢和精密弹性合金四类常用的弹性材料;弹簧钢这类材料主要用于制造各种螺旋弹簧、板弹簧和片簧等,它们在冷加工后要经过淬火和回火处理,才能得到较高的弹性;其主要品种有碳素钢65 和75、锰钢65Mn、硅锰钢60Si2Mn和60Si2MnA、铬钒钢50CrVA等;碳素钢65和75在退火状态有良好的韧性和塑性,经热处理后可得到较高的弹性和强度,用来制造螺旋弹簧与片簧;一般常采用铅浴淬火和随后强烈冷拔的高碳弹簧钢丝制做小尺寸的螺旋弹簧;但其缺点是屈强比比较低,经不起较大的过负载,而且淬透性较差;碳素弹簧钢只适用于制造尺寸较小的、不太重要的小型弹簧;锰钢的强度与碳素钢差不多,但淬透性较高,抗疲劳性能较好,适宜于制造较大尺寸的弹簧;硅锰钢的应用较为广泛,它们具有高的淬透性和强度,脱碳倾向小,适宜于制造工作条件比较恶劣的各种弹簧,还可以用干工作温度低于250℃的耐热弹簧;铬钒钢强度较好,高的屈强比,淬透性较高,塑性和韧性良好,并具有一定的耐热性,主要用于制造高压压力表中的弹簧管,以及承受较高应力或交变载荷条件下工作的各种弹簧;使用温度可以达到400 ℃;铜合金这类材料在弹性元件制造材料中占有很大比重;其中黄铜、锡青铜是用于制造普通波纹管、片簧和膜片膜盒的常用材料,它们的塑性很好,在制造元件过程中可经受深度拉伸,并且焊接性能较好,但成形的元件具有较大的残余应力;被青铜是性能理想的弹性材料,它具有高的强度、弹性、疲劳极限和蠕变抗力;镍铜合金具有良好的耐腐蚀性能．适用干制造耐蚀耐热的弹性元件;1黄铜属于冷作硬化型材料,退火状态具有高的塑性,易于加工制造波纹管、波纹膜片等形状复杂的弹性元件;材料经冷加工后可获得一定的弹性;但这种材料强度和弹性较低,并且弹性迟滞严重;2锡青铜锡青铜的强度较高,有一定的耐蚀性,经冷加工后可获得较高的弹性;锡青铜是制造波纹管和膜片膜盒的一种常用材料;锡青铜和的性能相近,后者比前者的强度略高;3铍青铜属弥散硬化型合金,具有良好的工艺和使用性能;导电性能、耐腐蚀性能均较好,又有一定的耐热性,综合性能很好;但因铍青铜价格昂贵,一般用作制造精密弹性元件;4镍铜合金镍铜合金蒙乃尔合金具有优良的抗蚀性和耐热性,可在各种腐蚀介质及温度达切400℃的条件下工作,适干制造耐蚀耐热的弹性元件;不锈钢不锈钢包括不锈耐酸钢和耐热钢等类,其中有些不锈钢品种兼有耐酸和耐热性能,可以在腐蚀性介质及高温条件下工作,多用于制造耐蚀、耐热的波纹管类组件;在不锈钢材料中,1Cr18Ni9Ti应用最广,常用来制造波纹管、膜片膜盒和波纹换热管等;Cr18Ni12Mo2Ti是新型不锈钢弹性材料,它的耐蚀和耐热性能要强于不锈钢1Cr18Ni9Ti;它们都属于冷作硬化型材料;精密弹性合金精密弹性合金是一种新型弹性材料,它们具有高强度、高弹性,耐腐蚀、耐高温、耐疲劳等特点,因此在精密测量的仪器仪表中得到广泛的应用;精密弹性合金包括高弹性合金和恒弹性合金两类;高弹性合金主要有钴基合金和铁基合金,恒弹性合金是镍基合金;它们都属弥散硬化型材料;1钴基弹性合金它们具有高弹性、低滞后、耐腐蚀、无磁等特点,适用于制造高负荷下上作的弹性元件,使用温度可达400℃;钴基合金主要有3J21~3J24;这些合金在淬火后必须经受大的冷加工变形变形量＞70% ,随后进行时效处理,才会使材料出现弥散硬化,获得高弹性和高强度;如果合金的冷加工变形量不够,时效产生的弥散硬化作用就不显着;2铁基弹性合金它们具有扰磁、耐腐蚀、高弹性、高强度等特点,可用来制造高线性特性和较小滞后的弹性元件;铁基合金主要有3J1、Ni36CrTiAlMo5和Ni36CrTiAlMo8等;合金在淬火状态下有较高的塑性,加工性能良好,能够制造各种复杂形状的弹性元件,如波纹管、膜片膜盒、压力弹簧管等,通过随后的时效处理即可得到高弹性;3恒弹性合金这类合金具有高的强度和弹性,并且弹性模量温度系数非常小．恒弹性合金主要有3J53 、3J58 等;恒弹性合金的弹性特性十分稳定,广泛用于制造精密级的弹性元件,如谐振弹性元件、精密波纹管、标准压力表用弹簧管、航空仪表中的膜片膜盒等;2. 非金属弹性材料当弹性元件需要非常小的刚度时,可采用弹性模量很小的非金属材料,如、塑料、涤纶等;石英材料即熔石英具有特别高的弹性模量,非常小的弹性模量温度系数和滞后,是制造精密弹性元件的一种很有前途的材料;1橡胶根据弹性元件的特性要求,橡胶材料应有较高的弹性和抗弯强度,能耐一定的使用温度,抗老化性能好;同时,还应具备工艺性能稳定、流动性好、硫化速度适当等特点;为了保证橡胶材料的强度和气密性,橡胶内可增设夹层;夹层材料的种类很多,薄而致密的织品一般都可使用,常用夹层为9 号卡普龙;夹层材料应具有良好的挠性,薄而强度高,滞后小,耐腐蚀,与橡胶结合好等特点;2塑料作为弹性元件应用的主要是氟塑料,它们具有一定的强度和弹性,很高的耐腐蚀稳定性和温度稳定性;目前,氟塑料己被用来制造波纹管和膜片等;3石英熔石英石英的熔点为1713 ℃,熔化的石英冷却后成为非晶质的熔石英;石英的线胀系数很小,弹性模量非常高,且不随温度而变;用石英材料制成的弹性元件其弹性特性具有很高的线性度,石英弹性元件已在超高精度的仪器仪表及测量装置中得到应用;。

(整理)弹簧力学性能

弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。

还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。

1 弹性材料的分类1.1 按化学成分分类弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。

1.2 按使用特性分类根据弹性材料使用特性，可作如下分类：1.2.1 通用弹簧钢(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。

(2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。

(3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2.2 弹性合金(1)耐蚀高弹性合金(2)高温高弹性合金(3)恒弹性合金(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2.1 弹性模量弹簧钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。

公式如下：ε=σ/E式中ε—应变（变形大小）σ—应力（外力大小）E —拉伸弹性模量拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。

工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G）。

E，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G =)+1(2μ比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3～1/4之间。

E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=348nDGd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644）。

弹簧弹力计算A

压力弹簧的设计数据，除弹簧尺寸外，更需要计算出最大负荷及变位尺寸的负荷；弹簧常数：以k表示，当弹簧被压缩时，每增加 1mm距离的负荷(kgf/mm)；弹簧常数公式（劲度系数）（单位：kgf/mm）：K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ）G=线材的钢性模数：琴钢丝G=8000 ；不锈钢丝G=7300；磷青铜线G=4500 ；黄铜线G=3500 d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数Nc=有效圈数=N-2弹簧常数计算范例:线径=2.0mm , 外径=22mm , 总圈数=5.5圈 ,钢丝材质=琴钢丝K=(G×ｄ４)／（８×Ｄｍ３×Ｎｃ）＝（８０００×２４）／（８×２０３×３．５）＝０．５７１ｋｇｆ／ｍｍ拉力弹簧拉力弹簧的 k值与压力弹簧的计算公式相同。

拉力弹簧的初张力：初张力等于适足拉开互相紧贴的弹簧并圈所需的力，初张力在弹簧卷制成形后发生。

拉力弹簧在制作时，因钢丝材质、线径、弹簧指数、静电、润滑油脂、热处理、电镀等不同，使得每个拉力弹簧初始拉力产生不平均的现象。

所以安装各规格的拉力弹簧时，应预拉至各并圈之间稍为分开一些间距所需的力称为初张力。

初张力=P-（k×F1）=最大负荷-（弹簧常数×拉伸长度）扭力弹簧弹簧常数：以 k 表示,当弹簧被扭转时，每增加1°扭转角的负荷(kgf/mm).弹簧常数公式（单位：kgf/mm）: K=(Ｅ×ｄ４)／（１１６７×Ｄｍ×ｐ×Ｎ×Ｒ）E=线材之钢性模数：琴钢丝E=21000 ,不锈钢丝E=19400 ,磷青铜线E=11200,黄铜线E=11200 d=线径Do=OD=外径Di=ID=内径Dm=MD=中径=Do-dN=总圈数R=负荷作用的力臂p=3.1416弹簧的工作载荷Fx应该在0.2Fs≤Fx≤0.8Fs（Fs为试验载荷：测定弹簧特性是应加的最大载荷）弹簧钢丝和弹性合金丝(上)东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。

合金牌号

特殊工业环境用耐蚀合金针对恶劣的工业腐蚀环境，如1200℃以上超高温氧化环境、垃圾焚烧富氯和融盐腐蚀的工业环境、多相腐蚀相互作用的工业环境，传统的耐蚀合金和高温合金，如GH600，GH800H，GH625，HP-Nb, HK40等无法再满足构件的高温耐腐蚀要求。

针对不同的恶劣工业环境，考虑成本因素，所提供的特殊环境用变形与铸造高温耐蚀合金可同时满足不同恶劣环境中服役构件的力学性能要求和耐腐蚀性能要求。

高温合金、耐蚀合金、耐热合金在航空发动机、火箭发动机、石油化工、冶金、能源、环保与玻璃建材生产等工业领域，服役的金属构件因与环境介质接触，在载荷应力、不同腐蚀介质和（或）高温环境的共同作用下，构件除会发生高温持久断裂、蠕变、高温疲劳等失效外,其表面还会发生均匀腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、点蚀和缝隙腐蚀等，以及高温氧化、高温炭化、高温硫化与卤化、高温融盐沉积腐蚀等高温腐蚀。

针对不同的服役环境，结合构件的力学性能要求，并考虑成本因素，可为用户推荐并提供各类传统高温合金、耐热与耐蚀合金的锻件、棒材、板材、带材、丝材、低膨胀合金、定膨胀合金电子仪器仪表、微波与光电子、光学与激光设备、玻璃与陶瓷封接等需要在一定温度范围内具有低的热膨胀系数或恒定热膨胀系数的合金。

根据用户需求，除可生产提供传统的因瓦合金（4J36）、超因瓦合金（4J32）、可伐合金（4J29）和定膨胀合金（4J33、4J34、4J42）的管、棒、丝、带和锻件外，还可生产提供低膨胀高温合金（GH907、GH909、GH783）、热膨胀系数更低的高温超低膨胀合金DP1和4J40合金的管、棒、丝、带材和锻件等。

恒弹性合金、高弹性合金航空与汽车传感器、高温弹簧、膜盒等需要高弹性、恒弹性和高温高弹性合金。

根据用户需求可生产提供3J1、3J3高弹性合金，3J53、3J58、3J60、耐磨合金对高温冲刷磨损、粘着磨损与腐蚀同时存在的工业环境，可提供不同级别的Co基、Ni基和Fe基硬表面耐磨合金精密铸件。

3J53沉淀强化型恒弹性合金电阻率

3J53 沉淀强化型恒弹性合金电阻率 3J53 属于 Fe-Ni-Cr-Ti 系铁磁性沉淀强化型恒弹性合金。固溶处理后，塑性良好，硬度低，易加工成形。固溶或经冷应变后时效处理，获得强化和良好的恒弹性性能。该合金具有小的弹性模量（或频率）温度系数、高的机械品质因数、良好的波速一致性、较高的强度和弹性模量、较小的弹性后效和滞后、线膨胀系数低、加工性能好和较好的耐腐蚀性等优良性能。 3J53 化学成分
抗拉强度 Ób/Mpa
屈服强度 Óp0.2/Mpa
延伸率 δ/%
丝材
冷拉
0.20-3.00
≥932
-
-
冷拉+时效 0.50-5.00
≥1373
-
≥5
固溶
0.20-0.50
≤882
-
≥20
带材
固溶+时效 0.20-1.00
≥1079
≥686
≥8
冷轧+时效 0.20-2.5
≥1226
≥882
≥5
冷拉（磨光）棒
元素
C
Cr
Ni
Al
Ti
质量分数／%
≤0.05
5.2-5.8
41.5-43.0
0.5-0.8
2.3-2.7
元素
Si
Mn
S
P
Fe
质量分数／%
≤0.8
≤0.8
≤0.02
≤0.02
余
3J53 物理及力学性能
密度
电阻率
8.1g/cm³
1.0-1.1µΩ·m
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品种
状态
厚度或直径 (δ或 d)/mm
弹性元件频率元件

弹簧钢丝和弹性合金丝

1 弹性材料的分类1.1 按化学成分分类弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。

1.2 按使用特性分类根据弹性材料使用特性，可作如下分类：1.2.1 通用弹簧钢(1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。

(2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。

(3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝1.2.2 弹性合金(1)耐蚀高弹性合金(2)高温高弹性合金(3)恒弹性合金(4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标2.1 弹性模量钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。

工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G）。

E，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G =)+1(2μ比是一定数，弹性材料的μ值一般在1/3～1/4之间。

E 和G 是弹簧设计时两个重要技术参数（拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=3348nDGd ，扭转螺旋弹簧的刚度P=nDEd 644）。

Fe-Ni恒弹合金激光冲击力学性能异化现象研究

Fe-Ni恒弹合金激光冲击力学性能异化现象研究裴旭;吴建华;蒋素琴;许兆美【摘要】In order to study the rebound phenomenon of mechanical properties in the spot center of metallic material induced by laser shock processing, Ni42CrTiAl, a Fe-Ni elastic alloy material, was processed by high-energy neodymium glass pulse laser. Then the distribution of the residual stress on the elastic alloy surface was tested with an X-ray strain gauge. The results showed that there was a high distribution of residual cotnpressive stress in the shocked region and there was a rebound phenomenon of mechanical properties in the spot center region where the residual stress values slightly less than its surrounding area. And then for the purpose of further studying the distribution of the residual stress induced by laser shock processing, the finite elementsimulation software was introduced to simulate the shocking experiment. The simulation results showed that there was also a high distribution of residual compressive stress in the shocked region and a rebound phenomenon of mechanical properties in the spot center region. The simulation results are in good agreement with the measurement Finally the formation mechanism of rebound phenomenon of the material mechanical properties in the center region was explored from the angle of the movement, the reflection and the reverse effect of the shock wave. This study result is benefit to optimize the process of the laser shock processing and laser parameter selection.%为了研究激光冲击金属材料后,光斑中心区域材料力学性能异化现象,采用钕玻璃脉冲激光器产生的高能脉冲激光冲击强化型Fe-Ni恒弹合金(Ni42CrTiAl)材料.冲击后采用X射线应力仪对恒弹合金试样冲击区域表面进行了X射线衍射分析,测试了冲击区域残余应力分布情况.结果表明,在试样冲击区域产生了很高的残余压应力,且在光斑中心区域,残余应力值要略小于中心周围区域,出现了力学性能反弹现象.采用有限元模拟软件对冲击试验进行有限元模拟,进一步研究冲击诱导的残余应力分布情况；得到冲击区域有很高的残余压应力分布,且光斑中心区域的残余应力值小于其周围区域,模拟结果与测量结果一致.从冲击波运动、反射与逆向作用角度,探索了冲击区域中心出现的材料力学性能反弹现象的形成机理.这一结果对优化激光冲击强化过程和激光参量的选择是有帮助的.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2012(036)003【总页数】5页(P349-352,356)【关键词】激光技术;激光冲击强化;力学性能反弹;残余应力;有限元模拟【作者】裴旭;吴建华;蒋素琴;许兆美【作者单位】淮阴工学院数字化制造技术实验室,淮安223003;淮阴工学院数字化制造技术实验室,淮安223003;淮阴工学院数字化制造技术实验室,淮安223003;淮阴工学院机械工程学院,淮安223003【正文语种】中文【中图分类】TG156.99引言激光冲击强化是利用高能脉冲激光与材料相互作用，诱导高幅冲击波的力效应使材料产生塑性变形的新型加工技术。

游丝标准

标准类型：HB标准/规范中文名：航空仪表用游丝标准/规范英文名：Hairspring for aviation instruments编号：HB 6128-2003发布日期：2003-09-25平面蜗卷弹簧正文用弹簧钢丝绕制成的平面螺旋状的弹簧。

使用时,弹簧一端固定，一端承受外加扭矩。

这种弹簧圈数多，变形角大，可分为非接触型和接触型两种（见图）。

非接触型平面蜗卷弹簧各圈之间彼此不接触，表示变形与载荷关系的特性线为直线，常用作钟表和仪器中的游丝以及电机电刷的压紧弹簧等。

接触型平面蜗卷弹簧在拧紧后，相邻各圈互相接触，有摩擦和能量损耗，其特性线为曲线，可储存较大的能量，常用作钟表和有关仪器的动力元件，也称为发条。

平面蜗卷弹簧常用材料有弹簧钢、碳素工具钢、不锈钢、锰锌青铜和恒弹性合金等。

材料截面形状有矩形或圆形的。

矩形截面单位体积储能能力较大，应用较普遍。

用金属细丝经冷轧、绕丝、定形而成的阿基米德螺旋状盘簧，是一种能产生反作用力矩的弹性元件（见平面蜗卷弹簧）。

游丝按用途可分为测量游丝和接触游丝，测量游丝有的用于各种测量仪表，借以产生弹性反作用力矩来平衡电磁力矩，达到测量电参数的目的；有的用于钟表,与摆轮组成振动系统，获得一定的振动周期,以达到精确计时的目的。

接触游丝则常用于百分表和千分表等仪表机构，其作用是使齿轮在传动时始终保持单向啮合，消除齿轮侧隙可能产生的传动空程。

技术要求游丝的技术要求为：①具有给定的弹性特性；②较少的弹性迟滞现象；③较小的温度系数（热弹性系数）；④良好的防磁性能和抗蚀性能；⑤螺距相等；⑥游丝的重心应尽量与几何中心一致（对钟表游丝尤为重要）；⑦作导电元件时游丝材料要有较小的电阻系数。

材料游丝最常用的材料有锡青铜(如QSn4-3)和特殊合金如镍基合金Ni42CrTi。

锡青铜具有良好的加工性、较好的导电性、材料成本低，常用于电工及机械仪表中。

镍基合金具有较小的温度系数，即弹性特性随环境温度的变化较小，因此常用于钟表。

热能与动力工程测试技术

1、何为动压静压总压P129答：静压是指运动气流里气体本身的热力学压力;总压是指气流熵滞止后的压力,又称滞止压力;动压为总压与静压之差;2、试画出皮托管的结构简图,说明皮托管的工作原理,并导出速度表达式条件自拟,不考虑误差;P143~P1443、某压力表精度为级,量程为0~,测量结果显示为,求精确度、最大绝对误和差示值相对误差δ4、在选用仪器时,应在满足被测要求的前提下,尽量选择量程较小的仪器,一般应使测量值在满刻度要求的2/3为宜;P55、测量误差可分为系统误差、随机偶然误差、过失误差;6、随机误差正态分布曲线的四个特性为单峰性、对称性、有限性、抵偿性;7、热电偶性质的四条基本定律为均质材料定律、中间导体定律、中间温度定律、标准电极定律;8、流量计可分为：容积型流量计、速度型流量计、质量型流量计;P1619、除利用皮托管测量流速外,现代常用的测速技术有：热线热膜测速技术、激光多普勒测速技术LDV、粒子图像测速技术;10、简述金属应变式传感器的工作原理;答：金属应变式传感器的工作原理是基于金属的电阻应变效应,即导体或半导体在外力作用下产生机械形变时,电阻值也随之产生相应的变化;P6311、在热能与动力工程领域中,需要测量的物理量主要有温度、压力、流量、功率、转速等;12、按照得到最后结果的过程不同,测量方法可以分为直接测量,间接测量和组合测量;13. 按工作原理,任何测量仪器都应包括感受件,中间件和效用件;14. 测量误差按照产生误差因素的出现规律以及它们对测量结果的影响程度来区分可以将测量误差分为系统误差,随机误差和过失误差;15. 系统误差的综合包括代数综合法、算术综合法和几何综合法;16. 金属应变式电阻传感器温度补偿的方法有桥路补偿补偿片法和应变片自补偿;17. 自感式电感传感器分为变气隙式、变截面式和螺管式;18. 光电效应分为三类：外光电效应元件有光电管、光电倍增管、内光电效应元件有光敏电阻、光导管、光生伏特效应元件光电池、光敏晶体管19. 使用较多的温标有热力学温标、国际实用温标、摄氏温标和华氏温标;20. 热力学温标T和摄氏温标t的转换关系T=t+21. 可用于压力测量的传感器有压阻式传感器、压电式传感器和电容式差压传感器;22. 流量计的类型有容积型流量计、速度型流量计和质量型流量计;;24①易于实现集中检测、控制和远距离测量②响应速度快,可以测量瞬时值及动态过程③使热动测试的连续测量、自动记录和自动控制成为可能④测量的准确度和灵敏度高,可以测量微弱信号并将其放大与长距离传输⑤易于和计算机等进行连接,记录和处理数据方便25、电阻式传感器原理—将物理量的变化转换为敏感元件电阻值的变化,再经相应电路处理后转换为电信号输出;26、金属应变式传感器原理—导体或半导体在歪理作用下产生机械变形时,电阻值也随之产生相应的变化---------应变片结构：基底,敏感栅,覆盖层,引出线应变片的温度补偿：1桥路补偿2应变片自补偿：选择特定的应变片,采用双金属敏感栅自补偿应变片,热敏电阻补偿;27、半导体压阻式传感器：压阻效应—固体材料在受到应力作用后,电阻率都会发生变化的效应；28、电感式传感器—在电磁感应基础上,利用线圈自感或互感变化,把被测量转换为线圈电感量变化的传感器;分为自感式和互感式两种1自感式：①变气隙式—电感量L=N 2N0N2N；δ:气隙厚度A:气隙截面积μ:真空磁导率;δ越小,灵敏度越高;②变截面式；③螺管式：结构简单、制作容易,但由于磁阻较大因而灵敏度低,主要用于测量大位移的场合2互感式电感传感器：又称差动变压器,他把被测位移变化转化为传感器互感变化;目前用的最多的就是螺管形差动变压器,由线圈和铁芯组成;29、电容式传感器—功率小、阻抗高、动态性能好、结构简单,可用于非接触式测量两极板间的电容量C=NNN =N N NN×8.854×10−12；A：面积,N：介电常数,N=N N N N,N N=N.NNN×NN−NN N N⁄；d：极板间距,改变其中任意一个,C都会变化,因此可再分为：变极板间隙型、变面积型、变介电常数型30、压电式传感器—基于某些物质的压电效应,这些物质在外力作用下表面会产生电荷,经过电荷放大器的放大,可实现电测的目的；压电效应：某些结晶物质,当沿它的某个结晶轴施力时,内部会出现极化现象,从而在表面形成电荷集结,电荷量大小和作用力大小成正比逆压电效应：在晶体某些表面之间施加电场,在晶体内部会出现极化现象,促使晶体变形31、磁电式传感器—转速测量时最常用的传感器之一,也称感应式传感器;32、热电式传感器是将温度变化转为电量变化的传感器；1热电阻式传感器→热电阻效应：电阻率随本身温度变化而变化的现象；电阻随温度变化导体或半导体称为热电阻器件;金属随温度升高电阻增大,半导体随温度升高电阻下降;2热电偶式传感器→热电现象：两种不同的导体A和B组成闭合回路,若两连接点温度T和T不同,则在回路中产生热电动势,形成热电流的现象;A和B两导体称为热电极,他们组合称为热电偶;接触热场的一端温度为T为工作端,另一端称为自由端;热电偶输出电动势的大小只取决于两种金属的性质和两端温度;热电偶四大基本定律：①均质材料定律：一种材料组成的闭合回路不会产生热电动势②中间导体定律：插入第三种多种,只要插入材料的两端温度相同,就不会使热电偶的热电动势发生变化③中间温度定律：EAB t,t=EABt,tn+EABtn,t④标准电极定律:EAB t,t=EACt,t-EBCt,t对热电极材料的要求：①测量结果不随时间变化②足够的物理化学稳定性③热电动势应尽可能大并与温度成单值线性或近似于线性关系④电阻温度系数小,电导率高⑤材料复制性好,制造简单,价格便宜33 1.在光线的作用下能使电子溢出物质表面的称为外光电效应,有光电管,2.在光线作用下使物体电阻率改变的称为内光电效应,有光敏电阻和由光敏电阻制成的光导管等；3.在光线作用下使物体产生一定方向电动势的称为光生伏特效应,有光电池和光敏晶体管等;34、霍尔传感器：利用半导体的霍尔效应进行测量的传感器35、温标：用来度量温度高低的尺度称为温度标尺,简称温标,它规定了温度的零点和基本361接触式温度计则无此问题;2接触式温度计感温元件与被测物体达到热平衡需要一定时间,所以产生的时间滞后比较大；非接触式温度计直接测量被测物体的热辐射,响应速度较快;3由于感温元件难以承受很高的温度,所以接触式温度计测量高温时受到限制,非接触式温度计则无此问题;4由于低温时物体热辐射很小,所以非接触式温度计不适合测量低温;5一般来说,接触式温度计的测量精度比非接触式温度计高;37、1膨胀式温度计：利用物质体积随温度升高而膨胀的特性制作的温度计;具体有三种：玻璃管液体温度计、压力式温度计、双金属温度计;玻璃管液体温度计：常用水银温度计,水银不粘玻璃,不易氧化,在相当大的温度范围内-38~356℃保持液体,在200℃以下,膨胀系数几乎与温度呈线性关系,所以可做精密标准温度计;使用玻璃管温度计注意两个问题：①零点漂移②露出液柱校正压力式温度计：基于密闭系统内的气体或液体受热后压力变化的原理而制成,由温包、毛细管和弹簧管组成;双金属温度计：线膨胀系数不同的两金属构成的金属片作为感温元件,当温度变化时,由于两种金属的线膨胀系数不同,双金属片就产生与被测温度大小成比例的变形,这种变形通过相应的传动机构由指针指示出温度数值,分为螺旋形和盘形双金属温度计两种;2热电阻温度计：利用导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化的特性制成;3热电偶温度计：利用热电效应而制成的感温元件见热电偶传感器;4温度计的校验①热电阻温度计的校验：a、比较法 b、两点法;5接触式温度计的感温元件正确反映物体温度,必须满足的两个条件：①热力平衡条件,使感温元件与被测对象组成孤立的热力学系统,并经历足够的时间,使两者完全达到热平衡;②当被测对象温度变化时,感温元件的温度能实时的跟着变化,即使传感器的热容和热阻为零6造成温度计时滞的两个因素：①感温元件的热惯性②指示仪表的机械惯性;38、非接触式温度计：基于热辐射原理;39、气体温度计：常用于测量热力学温度;根据热力学原理,理想气体的状态方程pV=nRT,用理想气体温度计测出的温度就是热力学温度;气体温度计分为三种：定容气体温度计、定压气体温度计、测温泡定温气体温度计;40、压力——流体对单位面积上的垂直作用力,即压强;绝对压力：以完全真空作为零标准的压力,也就是作用于单位面积上的全部压力；表压力相对压力：在压力仪表上指示的压力,其数值为绝对压力减当地大气压；绝对压力=表压力+当地大气压常用单位有Pa帕、at工程大气压、atm标准大气压、bar巴、mmHg毫米汞柱O= Pa1bar=1×105 Pa；1atm=101325 Pa；1at= Pa；1mmHg= Pa；1mmH2压力测量方法：重力与被测压力的平衡法；弹性力与被测压力的平衡法；利用物质某些与压力有关的物理性质进行测压41、液柱式测压仪表：利用工作液又称封液,常用的有水、酒精、水银的液柱重力与被测压力平衡,根据液柱高度确定被测压力大小的压力计;①U型管压力计②单管压力计③斜管微压计1液柱式压力计的测量误差及修正A、环境温度变化的影响：环境温度偏离规定20℃时的修正公式B、重力加速度变化的影响C、毛细现象的影响：封液引起的误差,误差大小取决于封液种类、温度、管径等,实际中,可以加大管径减小毛细现象,封液为酒精时,管内径d≥3mm；水或水银则≥8mmD、水和酒精读数,应与凹面持平；水银与凸面持平2弹性测压仪表：弹簧管压力计、膜式压力计膜片和膜盒两种、波纹管式压差计单波纹管和双波纹管两种3弹簧管压力计属于弹性测压仪表：由弹簧管、齿轮传动机构、指针和刻度盘组成；弹簧管的横截面呈椭圆形或扁圆形,是一根空心金属管,其一端封闭为自由端,另一端固定在仪表的外壳上,并用与被测介质相通的管接头联接;原理：当具有压力的介质进入管内腔后,在压力的作用下,弹簧管会发生变形,由于椭圆形短轴方向的内表面积比长轴方向大,因此受力也大,管子截面趋于变圆,产生弹性变形,使弯成圆弧状的弹簧管向外伸张,在自由端产生位移,通过拉杆带动齿轮传动机构,使指针相对于刻度盘转动;当变形引起的弹性力与被测压力平衡时,变形停止,指针指示出被测压力值;为了提高弹簧管的灵敏度,可采用螺旋形弹簧管或S形回形弹簧管;齿轮传动机构的作用是把自由端的位移转换成指针的角位移;4弹性压力计弹性测压仪表误差分析：①迟滞误差主要原因,同一元件在相同压力下正反行程的变形量不一样,而且元件变形远远落后于压力的变化,可采用迟滞误差极小的全弹性材料,如熔炼石英；②温度误差,仪表精度标定是在标准温度下进行的,当使用环境的温度偏离标准温度很多时,弹性元件的弹性模量会产生变化,因而误差,可采用恒弹性材料做弹性元件,如合金Ni42CrTi等；间隙和摩擦误差,传动系统机构间的间隙和摩擦阻力或仪表安装不当会引起附加误差,可采用新传动技术,减小或取消中间传动机构,如采用电阻应变转换技术,还可以采用无感摩擦弹性支承或磁悬浮支承;42、1气流压力是指气流单位面积上所承受的法向表面力;在静止气体中,不存在切向力,这个表面力与所取面积的方向无关,该压力称为静压;在流动气体中,静压是指运动气流里气体本身的热力学压力,当感受器在气流中与气流以相同的速度运动时,感受到的就是静压;总压是指气流熵制止后的压力,又称制止压力;动压=总压-静压2总压的测量工具是总压管,原理为理想气体的伯努利方程；为了得到满意的测量结果,必须使总压管口无毛刺且壁面光滑,并要求感受孔轴线对准来流方向;习惯上取测量误差为速度头1%的偏流角α作为总压管的不敏感偏流角,记作αp ,αp越大越好;半圆形感受头αp角最小,带导流套的总压管αp角最大;总压管的类型：L形总压管、圆柱形总压管、带导流套的总压管、多点总压管、边界层总压管;静压管的类型：L形静压管、圆盘形静压管、带导流套的静压管;43、容腔效应：由于测压元件前的空腔和导压管存在,必然导致压力信号的幅值衰减和相位滞后,这种效应称为动态压力测量的容腔效应;44、上止点位置的确定：磁电法、气缸压缩线法、电容法;曲轴转角信号的测定：磁电法、光电法、上止点基准法;45、1皮托管测流速皮托管：由总压探头和静压探头组成,利用总压和静压之差,即动压来测流速;又称动压管、风速管;它的优点是：结构简单,价格低廉,制造使用方便,较高测量精度;皮托管测取的是流场空间某点的平均速度;皮托管测速原理：p+12NN2=N0；p：静压；p0：总压；12NN2：动压；ρ：流体密度,v：流速；∴流速N=√2（N0−N）N；这就是皮托管的基本测速原理;最终用马赫数Ma表示气体流速,Ma=ζ√2（N0−N）NN（1+N）；ζ皮托管校准系数，一般1.01~1.02；κ气体等熵指数，空气κ= 1.40；ε压缩性修正系数，查表可得。

钟表常用材料

一、易切削钢
（一）技术要求： 1、尺寸规格、公差范围。
2、原材料的化学成分。
3、机械性能：硬度、抗拉强度及塑性指标。
4、表面质量：表面粗糙度及表面缺陷。
5、显微组织：晶粒度级别、第二相的分布与形态。
6、低倍组织与断口。
（二）工艺调控项目
1、硬度——直接与切削性能有关。
2、金相——与热处理、夹杂、变形、尺寸稳定性有关。
三、手表用黄铜主要有以下牌号
材料名称 Cu％ Zn余量 Pb％典型用途
HPb59－1
HPb63－3 H62
57－60
63 60.5－ 63.5
0.8－夹板、轮片 1.9 夹板、轮片
表盘
一些品牌主夹板用铅黄铜材料 Cu 劳力士 60.0 Pb 2.2 Fe 0.10 0.09 0.12 Ni Sn Al Zn 余余
者以此为基础进行不懈的改进工作。现在使用的恒弹
性游丝材料大致可以分为三类：即铁镍基，钴基和非铁磁性。
1Cr18Ni9Ti 0.12
美国AISI
304 316 316L 0.08 0.08 0.03 2.0 2.0 2.0 1.0 10 1.0 18-20 16-18 16-18 8-12 10-14 10-14 2.0 2.0
三、不锈钢的腐蚀问题
奥氏体不锈钢在其敏化温度（450～800℃）范围加热时，会沿晶界析出Cr23C6的化物，使晶界附近的区域的Cr含量低于11.7％，在腐蚀介质中，这些区域就会成为微小的阴极，而Cr23C6的
振动周期只与弹性模量和游丝长度有关。所以，弹性模量的恒定是游丝摆轮系统振动周期保持不变的必要条件之一。
三、手表游丝材料的性能要求
1、较高的弹性模量和较低的弹性模量温度系数

海洋石油仪表专业(基础知识)内容

1第一章压力测量一、压力测量的基本概念压力（包括压差和真空度）是石油生产中的重要参数之一。

他决定着生产过程能否正常进行，关系到设备和人身的安全，决定着设备的经济性等。

此外压力测量还不仅局限于它自身，有些物理量如温度、流量、液位等往往是通过压力来间接进行测量的。

所以压力的检测在自动化过程中具有特殊的地位。

在海洋石油生产中，所谓压力是指由气体或液体均匀垂直地作用于单位面积上的力。

特别是在海洋采油生产过程中，经常会遇到压力和真空度的测量，其中包括比大气压力高很多的高压、超高压和比大气压力低很多的真空测量。

二、压力单位及测压仪表由于压力是指均匀垂直地作用在单位面积上的力，故可用下式表示：图 1- 1 压力表外型总汇2 S Fp =（1－1）式中 P ——表示压力；F ——表示垂直作用力； S ——表示受力面积。

根据国际单位制（代号为SI ）规定，压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa ）。

帕为1牛每平方米，即2/11m N Pa = （1－2）帕所表示的压力单位较小，工程上经常使用兆帕（MPa ）。

帕与兆帕之间的关系为：Pa MPa 61011⨯= （1－3）过去使用的压力单位比较多，根据1984年2月27日国务院“关于在我国统一实行法定计量单位的命令”的规定，这些单位将不再使用，但为了使大家了解国际单位制式的压力单位（Pa 或MPa ）与过去的单位之间的关系，下面给出几种单位之间的换算关系表1－1。

表1－1 各种压力单位换算表在压力测量中，常有表压，绝对预压力，负压或真空度之分，其关系见图1－2 。

图1－2 表压、绝对压力和负压（真空）关系3工程上所用的压力指示值，大多为表压（绝对压力计的指示值除外）。

表压是绝对压力和大气压力之差。

即大气压力绝对压力表压＝P P P - （1－4）当被测压力低于大气压力之时，一般用负压或真空度来表示，它是大气压力与绝对压力之差，即绝对压力大气压力真空度＝P P P - （1－5）因为各种工艺设备和测量仪表通常是出于大气之中，本身就承受着大气压力。