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【17-4PH 與 316L 不銹鋼 兩種最常用的壓力傳感器材料比較】
時(shí)間：2017-08-22
17-4PH 與 316L 不銹鋼
兩種最常用的壓力傳感器材料比較
不銹鋼壓力傳感器最常使用的制造材料是 316L 或 17-4 PH。 兩種材料都成本相對(duì)低廉，比高強(qiáng)度鎳合金更易于加工，并且具有良好的材料強(qiáng)度和使膜片能夠移動(dòng)的彈性。在工業(yè)和危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)用方面它們的材料屬性存在差異，所以每種材料都有其優(yōu)勢(shì)用途。當(dāng)這些材料存在不同的變型時(shí)，TE 選擇了當(dāng)今傳感器市場(chǎng)使用的最基本和最常用的形式進(jìn)行比較。鐵含量的不同會(huì)影響磁性和耐腐蝕性。17-4 PH 不銹鋼與 316L 不銹鋼相比，磁性更強(qiáng)但耐腐蝕性較弱。標(biāo)準(zhǔn)的 316L 略帶磁性，但也有不帶磁性的版本。
材料比較
材料強(qiáng)度
人們一般認(rèn)為不銹鋼具有很高的材料強(qiáng)度，與塑料等材料相比這是對(duì)的，但不同類型的不銹鋼之間可能差異很大。17-4 PH 與 316L 相比，材料強(qiáng)度更高。對(duì)于很多普遍存在著壓力波動(dòng)和高循環(huán)的液壓系統(tǒng)而言，17-4 是良好的彈簧材料，因此使用更加頻繁。可以為壓力傳感器指定對(duì)于不同的材料都相同的過載壓力等級(jí)（通常為額定壓力的 2 倍）和破壞壓力等級(jí)（通常為額定壓力的 5 倍）；但當(dāng)存在比額定壓力更高的壓力和壓力瞬變時(shí)，17-4 PH 的測(cè)量值將更有可能更長(zhǎng)時(shí)間地保持準(zhǔn)確。
兼容性
不銹鋼就是不銹鋼，對(duì)嗎？在測(cè)量液體和氣體時(shí)，壓力傳感器材料的類型至關(guān)重要。17-4 PH 用于各種非腐蝕性或輕度腐蝕性液體和氣體中。液壓油、制動(dòng)液和其他標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)液體十分適合 17-4 PH 不銹鋼。316L 不銹鋼的鎳含量較高，除了適用于許多更具腐蝕性的液體和氣體外，也適用于上述液體。例如，含 H2S 低的天然氣需要使用 316L 以抗腐蝕。水（不包括鹽水）經(jīng)常被視為非腐蝕性液體，盡管最好使用 316L 進(jìn)行壓力測(cè)量。各種不同的 pH 級(jí)別可能會(huì)使 17-4 PH 材料產(chǎn)生礦物堆積，堵塞過程連接。諸如氫等氣體需要使用 316L 材料。氫離子很小，足以穿過 17-4 PH 不銹鋼的顆粒結(jié)構(gòu)，因此時(shí)間一久會(huì)使膜片脆變破裂。對(duì)于半導(dǎo)體工藝設(shè)備等純度要求極高的應(yīng)用，引入了 316L VAR（真空電弧熔煉）材料以減少非金屬雜質(zhì)。此外，還采用稱為電解拋光的流程進(jìn)行材料表面處理。這清除了非金屬瑕疵及少量金屬表面，從而進(jìn)一步減少了接觸液體或氣體的雜質(zhì)。
技術(shù)比較
總結(jié)
所使用的技術(shù)是一個(gè)重要因素。某些技術(shù)可用于的材料是有限制的。膜片所用的應(yīng)變片應(yīng)與其所用于的材料的熱屬性相匹配。17-4 PH 不銹鋼的平均熱膨脹系統(tǒng)為 6.0 x 10-6 in/in/°F，采用 H900 熱處理，而 316L 的范圍約為 9 至 11 x 10-6 in/in/°F。諸如薄膜等技術(shù)只能用于 17-4 PH，因?yàn)槟て膰婂兞鞒虦囟忍摺?概括而言，傳感器材料和技術(shù)的差異對(duì)于壓力傳感器的選擇可能起到至關(guān)重要的作用。應(yīng)該熟悉有關(guān)所測(cè)量的液體或氣體及其應(yīng)用的信息，以選取更好的材料。如果 17-4 和 316L 都不能滿足需要，可以提供特殊的合金。
