资讯

INFORMATION

蒙彼利埃emba认证 www.chxaq.com.cn

您现在的位置::蒙彼利埃emba认证 > 资讯管理 > 厂商要闻 > 销售亮点

查找碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶的脆断失效原因

来源: 上海自动化仪表三厂 >> 进入该公司展台
2020/02/11 09:42:20 已浏览:次

     碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶已经有100多年的使用历史了,目前它仍然是热电偶中测温精度*,稳定性*,产量*的一种贵金属热电偶。 碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶在氧化性和中性气氛等没有污染介质的环境中其长期使用温度上限可以达到1400℃,其各性能指标稳定。但是当碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶应用在H2、CO等还原性气氛中时,常因偶丝发生脆断而造成热电偶的失效。
 
1实验方法
        重庆仪表材料研究所为某冶炼企业提供的碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶在使用过程出现了由于偶丝断裂造成热电偶失效的情况,经过和该企业的技术人员交流得知,该企业使用碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶 主要是用于测量铅锌还原过程中的工作温度。热电偶的内层?;す芪沼癖;す?,外层采用碳化硅?;す?。实验用的脆断偶丝样本是从已经失效的铂铑热电偶上取得,该失效的碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶 使用环境是在铅锌等还原过程中,取样部位为:偶丝焊点、偶丝断口和偶丝表面。使用仪器:OLYMPUS-GX51金相显微镜,JCXA-733电子探针。
 
2结果与讨论
2.1断裂的碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝的宏观表象
        如图1所示,图1中的热电偶丝断裂成5mm到30mm不等的小节,碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶偶丝表面也失去原有的光洁、平整。同时,可看到碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝出现了明显的偶丝熔融粘结在一起的现象。纯铂的熔点为1769℃,铂铑10的熔点更是高达1847℃。而铅锌还原反应过程中的温度是在900~1000℃,远低于偶丝的熔点。在相对于偶丝熔点的较低温度下,发生碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝的熔融应该是由于偶丝使用环境中存在对偶丝污染的因素造成的。
断裂偶丝的宏观表象
2.2断裂碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝焊点的表面形貌
        取完好的碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶的偶丝焊点,进行对比观察:好偶丝焊点表面光滑,观察不到晶界及颗粒相存在,形貌如图2a所示。断裂偶丝经清洗后放入JCXA-733电子探针试样室,进行表面检测,在焊点上能观察到明显的晶界,表面遍布有颗粒相,并且焊点表面已经能够看见破损开裂的情形,其表面形貌如图2b所示。在图2c中,焊点表面的晶界已融化,变深变宽。焊点表面分布的颗粒相物质也是清晰可见,并且在由于晶界融化形成的深槽处,颗粒相物质明显富集。经过对颗粒相物质的定性分析,其主要成分是硅元素。如图2d中所示。
焊点表面形貌
2.3碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝断口及偶丝表面的形貌
        在图3a中,碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝断口表面出现贯穿整个表面的深凹槽,在圆圈处有一明显是融化后形成的空穴。从Pt-Si合金相图可知[1]:低熔点共晶铂硅化合物Pt5Si2的熔点只有830℃,而刚玉管、碳化硅?;す艿饶突鸩牧暇秃蠸iO2。这些事实可以认为:在这样的一种高温、还原性的气氛下,耐火材料中的SiO2被还原成单质Si,Si再与Pt作用,生成低熔点共晶物Pt5Si2,Pt5Si2熔化后在断口处留下空穴。在图3b中偶丝表面出现凸起的晶界,偶丝表面也是分布有颗粒相。
偶丝断口(a)及偶丝表面的形貌
2.4金相检验
        取碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶 丝制成金相试样观察发现碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝破坏主要沿晶界向内部扩展,形貌如图4所示。
裂纹沿晶界向内破坏形貌
3 结 论
        (1) 本断裂碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝从表面形貌观察,该偶丝被严重污染,整个断口表面均已形成第二相。
        (2) 经电子探针对第二相分析,该相含有较多为 Si 元素。
        (3) 根据合金相图,Si 元素与 Pt 会形成比纯 Pt及铂铑合金熔点低很多的合金相。
        (4) 如果在碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶丝表面覆以优质的 Al 2 O 3 ·Y 2 O 3涂层(Sol - Gel - Dip - Coating 工艺就可以做到),就可以在还原性气氛下有效隔绝 Si 与 Pt 的作用,避免碱性平炉钢铂铑13-铂R型热电偶在还原性气氛中的脆断失效问题
 

您认为该新闻

很好,强力推荐给其他网友

还行,值得推荐

一般,不值得推荐

较差,根本不用看

  • 关注本网官方微信公众号 随时阅读专业资讯

  • 征稿邮箱:[email protected]

版权与免责声明

  • 凡本网注明“来源:仪器仪表交易网”的所有作品,均为仪器仪表交易网合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:仪器仪表交易网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源(非仪器仪表交易网)的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品第一来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

推荐资讯

蒙彼利埃emba认证 | 关于我们 | 联系我们 | 友情链接 | 广告服务 | 会员服务 | 付款方式 | 意见反馈 | 法律声明 | 服务条款