熱雙金屬在生產過程中產生較大的殘余應力,在元件進行沖壓成型和鉚接、焊接固定過程中,也會產生殘余應力。殘余應力在沒有得到外來能量供給的情況下,將會逐漸地進行重新分布和部分釋放,這將影響到熱雙金屬的穩定性,最終影響到電氣性能的穩定性,使電器的性能隨時間產生漂移的現象,甚至失效。因此通過穩定處理,可使殘余應力得到釋放,并使其均勻化,從而減少殘余應力對電氣性能產生的影響。
(1)熱穩定處理:熱穩定處理最好在真空或保護氣氛狀態進行,這樣能避免元件表面氧化,提高表面質量。通過使用x衍射儀對雙金屬元件應力分布測定,見圖4證實增加穩定處理次數,就可使元件內應力大大降低。根據熱穩定處理后元件內應力分布,可確認熱穩定處理的時間和溫度。通過殘余應力對產品性能穩定性的對比實驗,雙金屬片牌號為5J1578,比彎曲K值:K=15.3×10-6/℃,外形尺寸:長:L=45mm;寬:b=10mm;厚:h=1.0mm,設備為氮氣氣氛保護爐,推薦以下熱處理參數,見圖5。不同牌號的雙金屬片,材料成分不同,允許使用溫度范圍不同,線性溫度范圍不同,因此熱穩定處理的時間和溫度也應不同。另外同一牌號的雙金屬片,外形不同,熱穩定處理的時間和溫度也應不同,視不同情況具體試驗并加以總結。
(2)通電發熱穩定處理:熱穩定處理,消除殘余應力和改變內應力分布狀態效果很好,但圖5顯示,處理時間較長,效率低。根據雙金屬片的熱效應,通電使其發熱,然后冷卻,反復幾次,使殘余應力釋放,通過使用x衍射儀對雙金屬元件應力分布測定,效果也比較明顯