SU1731842A1 - Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method - Google Patents
Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method Download PDFInfo
- Publication number
- SU1731842A1 SU1731842A1 SU904801718A SU4801718A SU1731842A1 SU 1731842 A1 SU1731842 A1 SU 1731842A1 SU 904801718 A SU904801718 A SU 904801718A SU 4801718 A SU4801718 A SU 4801718A SU 1731842 A1 SU1731842 A1 SU 1731842A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- annealing
- alumel
- chromel
- coating
- stability
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к металлургии, в частности к способу обработки термоэлектродных сплавов, и может быть использовано в приборостроении дл изготовлени высокостабильных термопар, предназначенных дл измерени температуры в окислительных средах до 1250°С длительно (более 100 ч) и 1350°С кратковременно (менее 1 ч) в промышленных печах, нагревательных устройствах, энергосиловом оборудовании и т.д. Целью изобретени вл етс повышение стабильности термоЭДС термопары при сохранении жаростойкости. Способ включает предварительный отжиг хромеле- вого электрода при 700-750°С и алюмелево- го электрода при 900-1000°С. После предварительного отжига на поверхность обоих электродов термическим испарением в вакууме нанос т покрытие и осуществл ют дополнительный отжиг при температуре , составл ющей 0,4-0,45 ТПл материала покрыти , причем врем нанесени покрыти и дополнительного отжига определ ют по формуле. Способ позвол ет повысить стабильность термоЭДС хромель-алюмеле- вых термопар. 1 табл. сл сThe invention relates to metallurgy, in particular, to a method for treating thermoelectrode alloys, and can be used in instrument engineering for the manufacture of highly stable thermocouples designed to measure temperatures in oxidizing environments up to 1250 ° C for a long time (over 100 hours) and 1350 ° C briefly (less than 1 hour) in industrial furnaces, heating devices, power equipment, etc. The aim of the invention is to increase the thermocouple thermopower stability while maintaining heat resistance. The method includes the preliminary annealing of a chromelide electrode at 700–750 ° C and an alumel electrode at 900–1000 ° C. After pre-annealing, the surfaces of both electrodes are coated by thermal evaporation in vacuum and additional annealing is performed at a temperature of 0.4-0.45 Tpl of the coating material, and the time for coating and additional annealing is determined by the formula. The method allows to increase the thermopower stability of chromel-alumel thermocouples. 1 tab. cl
Description
Изобретение относитс к металлургии, в частности к способу обработки термоэлектродных сплавов, и может быть использовано в приборостроении дл изготовлени высокостабильных термопар, которые предназначены дл измерени температуры в окислительных средах до 1250°С длительно (более 100 ч) и 1350°С кратковременно (менее 1 ч) в промышленных печах, нагревательных устройствах, энергосиловом оборудовании и т.д.The invention relates to metallurgy, in particular, to a method for treating thermoelectrode alloys, and can be used in instrument making for the manufacture of highly stable thermocouples, which are designed to measure temperatures in oxidizing environments up to 1250 ° C for a long time (more than 100 hours) and 1350 ° C for a short time (less than 1 h) in industrial furnaces, heating devices, power equipment, etc.
В процессе эксплуатации термоэлектродов из сплавов хромель-алюмель мен етс их термоЭДС. Это приводит к тому, что при длительной эксплуатации хромель-алюмелевых термопар показани температуры бывают завышены.During the operation of thermoelectrodes from chromel-alumel alloys, their thermoelectric power is changed. This leads to the fact that during long-term operation of chromel-alumel thermocouples, the temperature readings are too high.
Поэтому необходимо повышать термоэлектрическую стабильность термопары. Установлено, что термоэлектрическа стабильность электродов существенно зависит от термообработки.Therefore, it is necessary to increase the thermoelectric stability of the thermocouple. It has been established that the thermoelectric stability of electrodes substantially depends on heat treatment.
Известен способ термической обработки хромелевой проволоки, включающий отжиг при 700-750°С и дополнительный отжиг в течение 10-50 ч при 350-500°С. Данный способ термообработки примен етс в насто щее врем при изготовлении хромель- алюмелевых термоэлектродов. И хот термоэлектрическа стабильность Х-А термопар , обработанных по этому способу, выVJA known method of heat treatment of chromel wire, including annealing at 700-750 ° C and additional annealing for 10-50 hours at 350-500 ° C. This heat treatment method is currently used in the manufacture of chromel-alumel thermoelectrodes. And although the thermoelectric stability of X-A thermocouples processed by this method, you VJ
Сл)Sl)
0000
4four
юYu
шё чем при обработке другими способами, однако она недостаточна дл применени этой термопары в современных приборах повышенной точности.more than when processed by other methods, however, it is not sufficient for using this thermocouple in modern devices of high accuracy.
Известен способ термической обработ- ки электродов хромель-алюмелевой термопары , согласно которому хромель подвергают отжигу при 700-750°С, а алю- мель - при 900-1000°С в зависимости от диаметра проволоки. Термопары, электро- ды которых обрабатывают по описываемому режиму, не обеспечивают необходимой термоэлектрической стабильности.The known method of heat treatment of electrodes of a chromel-alumel thermocouple, according to which chromel is subjected to annealing at 700–750 ° C, and aluminum - at 900–1000 ° C, depending on the diameter of the wire. Thermocouples whose electrodes are treated according to the described mode do not provide the necessary thermoelectric stability.
Цель изобретени - повышение стабильности термоЭДС термопары при сохра- нении жаростойкости.The purpose of the invention is to increase the thermocouple stability of thermocouples while maintaining heat resistance.
Цель достигаетс тем, что согласно способу обработки электродов хромель- алюмелевой термопары, включающему предварительный отжиг хромелевого элек- трода при 700-750°С и алюмелевого электрода при 900-1000°С, в котором после предварительного отжига на поверхности обоих электродов термическим испарением в вакууме нанос т покрытие, осуществл ют дополнительный отжиг при температуре, составл ющей 0,4-0,45 Тпл. материала покрыти , причем врем дополнительного отжига и нанесени покрыти определ ют по формулеThe goal is achieved by the method of treating electrodes with a chromel-alumel thermocouple, which includes pre-annealing of the chromel electrode at 700-750 ° C and alumel electrode at 900-1000 ° C, in which, after preliminary annealing on the surface of both electrodes, by thermal evaporation in vacuum the coating is applied, additional annealing is performed at a temperature of 0.4-0.45 Tpl. the coating material, and the time of additional annealing and coating is determined by the formula
04 10 ехр ( ™ ° ) + 10° мр -г-°6т 10 ) + (3 - 4 )4 V 204 10 exp (™ °) + 10 ° mp - ° - 6t 10) + (3 - 4) 4 V 2
Г,ро... ( JV)R, po ... (jv)
8,12 10 «р( - Рв- ° )+V66 -29V1° )+(V-4)4V .8.12 10 "p (- Рв- °) + V66 -29V1 °) + (V-4) 4V.
Ттм„. , (Ttm „. , (
x5Ox5O
где т- врем дополнительного отжига и нанесени покрыти , мин;where t is the time of additional annealing and coating, min;
V - скорость , мкм/мин;V - speed, micron / min;
Т - температура дополнительного отжи- га и нанесени покрыти , °С, а в качестве материала покрыти на хромель используют хром, на алюмель - алюминий.T is the temperature of additional annealing and coating, ° C, and chromel is used as the coating material, and chromel is used as the coating material.
Известно, что основной причиной нестабильности термоэлектродных сплавов вл етс их химическое взаимодействие с окружающей средой (окисление), а также испарение компонентов термоэлектродных сплавов (Cr, Mn, AI). Эти процессы привод т к изменению химического состава, главным образом к обеднению сплавов каким-либо одним или несколькими компонентами и, следовательно, к изменению термоЭДС.It is known that the main cause of instability of thermoelectrode alloys is their chemical interaction with the environment (oxidation), as well as the evaporation of components of thermoelectrode alloys (Cr, Mn, AI). These processes lead to a change in the chemical composition, mainly to the depletion of the alloys by any one or several components and, consequently, to a change in the thermoEMF.
Предлагаемый способ предусматривает нанесение на поверхность термоэлектро- дов покрыти из основных легирующих компонентов этих сплавов, которое предохран ет их от селективного окислени и, следовательно, изменени термоЭДС.The proposed method involves coating a surface of thermoelectrodes with a coating of the main alloying components of these alloys, which prevents them from selective oxidation and, therefore, changes in thermoelectric power.
Выбор температуры нанесени покрыти , совмещенного с отжигом, обусловлен следующими услови ми. Обработка термоэлектродов при температуре ниже, чем 0,4 Тпл. материала покрыти , ведет к образованию трещин и пористости на их поверхности , а также приводит к понижению адгезии наносимого покрыти к материалу термоэлектрода.The choice of coating temperature combined with annealing is determined by the following conditions. Processing of thermoelectrodes at a temperature lower than 0.4 Tpl. the coating material leads to the formation of cracks and porosity on their surface, and also leads to a decrease in the adhesion of the applied coating to the thermoelectrode material.
Обработка при температуре выше рекомендуемой (0,45 Тпл.) способствует росту зерен конденсированного хрома, по влению пор на границах зерен и капельной конденсации атомов алюмини . Последнее не позвол ет получить сплошной конденсат, равномерный по толщине, А также усиливаетс диффузи , за счет которой образуетс прот женный в глубь электрода промежуточный слой, искажающий исходную термоэлектрическую характеристику. Все это снижает стабильность термоЭДС и жаростойкость термоэлектродов.Processing at temperatures higher than recommended (0.45 Tpl.) Promotes the growth of condensed chromium grains, the appearance of pores at the grain boundaries and drip condensation of aluminum atoms. The latter does not allow to obtain a continuous condensate, uniform in thickness, And diffusion is also enhanced, due to which an intermediate layer is formed deep into the electrode, distorting the initial thermoelectric characteristic. All this reduces the stability of thermopower and heat resistance of thermoelectrodes.
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Хромелевый и алюмелевый термоэлектроды подвергали раздельной обработке. Хромель отжигали при 725°С, затем обезжиривали в четыреххлористом углероде, помещали в вакуумную камеру, обезгаживали при 720°С 1 мин в вакууме давлением 5-6 мм рт.ст. Затем нагревали подложку до 780°С и испар ли хром марки ЭРХ. Врем испарени 63 с. Толщина конденсата хрома составл ла 2,5 мкм. Скорость конденсации покрыти хрома 2,5 мкм/мин.Chromel and alumel thermoelectrodes were subjected to separate processing. Chromel was annealed at 725 ° C, then degreased in carbon tetrachloride, placed in a vacuum chamber, outgassed at 720 ° C for 1 min in vacuum with a pressure of 5-6 mm Hg. Then the substrate was heated to 780 ° C and the chromium of the ERH brand was evaporated. Evaporation time 63 s. The thickness of the chromium condensate was 2.5 µm. The condensation rate of the chromium coating is 2.5 µm / min.
Аналогичным образом наносили покрытие на алюмель, после его предварительного отжига при 900-1000°С 2 ч и обезгаживали при 500°С 3 мин в вакууме давлением 4-6 10 мм рт.ст. Наносили покрытие из алюмини марки А995Д.In a similar way, the coating was applied on alumel, after its preliminary annealing at 900–1000 ° С for 2 h and outgassed at 500 ° С for 3 min in vacuum with a pressure of 4–6 × 10 mm Hg. Coated with aluminum grade A995D.
Температуру нагрева алюмел при конденсации алюмини поддерживали посто нной и равной 300°С. Врем испарени алюмини 56 с, толщина конденсата 3,0 мкм, скорость конденсации 3,5 мкм/мин.The temperature of the alumel heating during condensation of aluminum was kept constant and equal to 300 ° C. Aluminum evaporation time is 56 s, condensate thickness 3.0 µm, condensation rate 3.5 µm / min.
В таблице приведены экспериментальные данные по термоэлектрической стабильности и жаростойкости электродов термопары хромель-алюмель, обработанных известным способом и предлагаемым.The table shows the experimental data on the thermoelectric stability and heat resistance of electrodes of a chromel-alumel thermocouple, processed in a known manner and proposed.
Как видно из таблицы, предлагаемый способ повышает стабильность термоэлектрода из хромел в 2-8 раз, а алюмел в 2 раза при сохранении уровн жаростойкости .As can be seen from the table, the proposed method increases the stability of the thermoelectric electrode made of chromel by 2-8 times, and alumel by 2 times while maintaining the level of heat resistance.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904801718A SU1731842A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904801718A SU1731842A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1731842A1 true SU1731842A1 (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=21501585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904801718A SU1731842A1 (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1731842A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-14 SU SU904801718A patent/SU1731842A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 194870, кл. С 21 D 9/52, 1966. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6171922B1 (en) | SiCr thin film resistors having improved temperature coefficients of resistance and sheet resistance | |
JPS6344269B2 (en) | ||
SU1731842A1 (en) | Cromel-alumel thermocouple electrodes treatment method | |
EP1666413B1 (en) | Tantalum carbide, method for producing tantalum carbide, tantalum carbide wiring and tantalum carbide electrode | |
US3955013A (en) | Novel process for producing a thin film of germanium | |
JPS5659694A (en) | Manufacture of thin film | |
US4426405A (en) | Method for producing improved silicon carbide resistance elements | |
SU1109570A1 (en) | Process for manufacturing graphite crucibles for melting titanium | |
JPH03131001A (en) | Resistance temperature sensor | |
JPH01145386A (en) | Graphite crucible | |
SU1759949A1 (en) | Method of chemical and thermal processing of point of small diameter and length | |
JP2742596B2 (en) | Silicon nitride sintered body and method for producing the same | |
JPS5884405A (en) | Method of producing thin film thermistor | |
SU576598A1 (en) | Method of manufacturing carriers for thermomagnetic recording | |
JPS6050160A (en) | Manufacture of molybdenum material | |
JPS62241301A (en) | Temperature sensitive resistance element and manufacture of the same | |
SU855022A1 (en) | Method of thermal treatment of elinvar alloys | |
JPH04210463A (en) | Formation of thin fesi2 film | |
KR910001086A (en) | Method of manufacturing a polycrystalline layer on a substrate | |
JPS60255919A (en) | Method for preventing nitriding in annealing stainless steel | |
SU865970A1 (en) | Method producing complex coating on high-fusible metals | |
SU855068A1 (en) | Method of producing silicide coatings on molybdenum and its alloys | |
SU557698A1 (en) | Method for making shf pulse power transducers | |
JPS572876A (en) | Formation of copper film on inorganic oxide substrate | |
JP2021086955A (en) | Method of producing heat-treated wafer, heat treatment apparatus, and apparatus for producing heat-treated wafer |