日本曾對鎢錸熱電偶折損原因進(jìn)行分析，昌暉儀表將鎢錸熱電偶折損的分析結(jié)果在本文分享給大家。
1、鎢錸熱電偶使用條件
線徑φ0.5mm的WRe5/26鎢錸熱電偶，前端用BeO絕緣，其后為剛玉絕緣管。用以測量石墨發(fā)熱體內(nèi)溫度(1700-2000℃)，爐內(nèi)充N2保護(hù)。使用后發(fā)現(xiàn)BeO保護(hù)的長約50mm段內(nèi)的鎢錸熱電偶出現(xiàn)折損，為探討鎢錸熱電偶偶絲折損原因而進(jìn)行分析。
2、熱電偶分析檢驗(yàn)結(jié)果
①熱電偶絲截面顯微組織觀察
◆ 正極：新制的熱電偶絲截面顯微組織呈均勻分布，但發(fā)現(xiàn)有長約140μm裂紋；折損熱電偶絲截面內(nèi)部顯微組織雖呈均勻分布，但表面由表及里在60-140μm范圍內(nèi)晶粒粗大，且發(fā)現(xiàn)約有180μm裂紋，而且是開口裂紋。
◆ 負(fù)極：新制熱電偶絲截面，呈均勻顯微組織，并發(fā)現(xiàn)有長約220μm裂紋；折損熱電偶絲截面，同新鎢錸熱電偶偶絲相比，整個(gè)截面呈晶粒粗大組織。
②硬度測量結(jié)果見表1
表1 鎢錸熱電偶限位維氏硬度值(4.9N)
序號(hào)及極性 新熱電偶顯微維氏硬度HV 折損鎢錸熱電偶表層顯微維氏硬度HV 折損鎢錸熱電偶內(nèi)部顯微維氏硬度HV
1#熱電偶正極 438 1589 368
1#熱電偶負(fù)極 60 -- 443
2#熱電偶正極 453 1596 374
2#熱電偶負(fù)極 594 -- 449
由表1可知，正極：折損熱電偶表層硬度高于內(nèi)部及新熱電偶；內(nèi)部硬度比新熱電偶硬度低。折損熱電偶負(fù)極硬度比新熱電偶硬度低。
③電子探針微區(qū)分析結(jié)果
◆ 正極：折損熱電偶由表及里約120μm范圍碳含量高，由此認(rèn)定，該部位的硬度較其內(nèi)部及新熱電偶硬度高的原因是生成碳化物。
◆ 負(fù)極：折損熱電偶同負(fù)極相比，其晶粒長大。因此，其硬度低于新熱電偶的原因是其再結(jié)晶所致。
◆ 熱電偶折損原因：正極因生成碳化物及晶粒粗大而變脆；負(fù)極則因晶粒粗大而變脆。
3、絕緣管分析檢驗(yàn)
①截面尺寸檢查。BeO管截面尺寸檢查結(jié)果見表2。
表2 鎢錸熱電偶絕緣管界面尺寸測量結(jié)果
絕緣管 絕緣管外徑 絕緣管內(nèi)孔
新管 3.9mm 0.9mm
使用后的絕緣管 3.1mm 1.0mm
縮徑 0.8mm -0.1mm
②電子探針微區(qū)分析
◆ 新管：檢出元素為O。
◆ 使用后的鎢錸熱電偶絕緣管：在表層變質(zhì)層，檢測出元素為O、N、Si、Al；在內(nèi)部，檢測出元素為O、Na、Al、Cl、Fe。
從上述分析結(jié)果看出，鎢錸熱電偶絕緣管由表及里約180μm范圍的Si、N較內(nèi)部高，說明有氮化物生產(chǎn)。
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