钨铢热电偶折损原因分析

2019/6/3 0:02:12 人评论 次浏览 分类:温度测量  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/2518.html

日本曾对钨铼热电偶折损原因进行分析,昌晖仪表将钨铼热电偶折损的分析结果在本文分享给大家。


1、钨铼热电偶使用条件
线径φ0.5mm的WRe5/26钨铼热电偶,前端用BeO绝缘,其后为刚玉绝缘管。用以测量石墨发热体内温度(1700-2000℃),炉内充N2保护。使用后发现BeO保护的长约50mm段内的钨铼热电偶出现折损,为探讨钨铼热电偶偶丝折损原因而进行分析。


2、热电偶分析检验结果
①热电偶丝截面显微组织观察
◆ 正极:新制的热电偶丝截面显微组织呈均匀分布,但发现有长约140μm裂纹;折损热电偶丝截面内部显微组织虽呈均匀分布,但表面由表及里在60-140μm范围内晶粒粗大,且发现约有180μm裂纹,而且是开口裂纹。
◆ 负极:新制热电偶丝截面,呈均匀显微组织,并发现有长约220μm裂纹;折损热电偶丝截面,同新钨铼热电偶偶丝相比,整个截面呈晶粒粗大组织。


②硬度测量结果见表1

表1  钨铼热电偶限位维氏硬度值(4.9N)


序号及极性            新热电偶显微维氏硬度HV   折损钨铼热电偶表层显微维氏硬度HV   折损钨铼热电偶内部显微维氏硬度HV

1#热电偶正极        438                                    1589                                                   368

1#热电偶负极        60                                      --                                                        443
2#热电偶正极        453                                    1596                                                   374
2#热电偶负极        594                                    --                                                        449
由表1可知,正极:折损热电偶表层硬度高于内部及新热电偶;内部硬度比新热电偶硬度低。折损热电偶负极硬度比新热电偶硬度低。

③电子探针微区分析结果

◆ 正极:折损热电偶由表及里约120μm范围碳含量高,由此认定,该部位的硬度较其内部及新热电偶硬度高的原因是生成碳化物。
◆ 负极:折损热电偶同负极相比,其晶粒长大。因此,其硬度低于新热电偶的原因是其再结晶所致。
◆ 热电偶折损原因:正极因生成碳化物及晶粒粗大而变脆;负极则因晶粒粗大而变脆。

3、绝缘管分析检验

①截面尺寸检查。BeO管截面尺寸检查结果见表2。
表2  钨铼热电偶绝缘管界面尺寸测量结果


绝缘管                         绝缘管外径                 绝缘管内孔
新管                             3.9mm                      0.9mm
使用后的绝缘管            3.1mm                      1.0mm
缩径                             0.8mm                      -0.1mm

②电子探针微区分析
◆ 新管:检出元素为O。
◆ 使用后的钨铼热电偶绝缘管:在表层变质层,检测出元素为O、N、Si、Al;在内部,检测出元素为O、Na、Al、Cl、Fe。
从上述分析结果看出,钨铼热电偶绝缘管由表及里约180μm范围的Si、N较内部高,说明有氮化物生产。

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