[发明专利]高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料及制备方法，该材料各组分的重量百分含量为：Cr:8.0～12.0%；Fe:0.2～0.8%；Al：0.1～0.7%；Si:0.1～0.5%；Co:0.1～0.3%；Y:0.03～0.08%；Mo:0.1～0.4%；Zr：0.005～0.03%；La：0.005～0.03%；C≤0.015%；Ni为余量。所述材料具有抗氧化性和防碳化性能，能保持丝材高温下的完整性和测温稳定性，提高了K型热电偶的使用温度范围，可以用于高温环境下（30小时以内的短时间使用温度可达1320℃）的使用。

技术领域

本发明涉及一种测温材料领域，特别涉及一种在高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料及制备方法。

背景技术

K型热电偶（镍铬－镍硅（镍铝）热电偶）具有线性度好、热电动势较大、灵敏度高、稳定性和均匀性较好、抗氧化性能强、价格便宜等优点，能在氧化性或惰性气氛中广泛为用户所采用，K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。

K型热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金，负极为含硅3%的镍硅合金（或镍铝）。该热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶配上显示仪表，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1260℃，长期使用温度为1150℃以下。但是更高温度下长期使用就会存在测温精度、稳定性、可靠性等问题。由于在高温长时间使用过程中，K型热电偶的热电性能会发生漂移，而这种漂移主要是由于热电偶合金中的镍铬合金电极的不稳定性引起的，原因在于镍铬合金中的铬由于高温下铬的氧化或形成碳化物而减少，使热电动势大大降低，从而严重影响热电性能的稳定。此外，由于高温长时间工作，由于氧化及晶粒长大等原因，热电偶电极还易发生断裂等情况，使其彻底报废。

因此，研制提高镍铬合金的抗氧化性和防碳化性能，保持丝材高温下的完整性和测温稳定性，提高K型热电偶的使用温度范围，满足高温环境下使用的热电偶要求具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是针对现有高温环境下热电偶材料的不足，提供一种高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料及制备方法。所述材料具有抗氧化性和防碳化性能，能保持丝材高温下的完整性和测温稳定性，提高了K型热电偶的使用温度范围，可以用于高温环境下（30小时以内的短时间使用温度可达1320℃）的使用。

本发明的技术方案是：

高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料，该材料各组分的重量百分含量为：

Cr:8.0～12.0%；Fe:0.2～0.8%；Al：0.1～0.7%；Si:0.1～0.5%；Co:0.1～0.3%；Y:0.03～0.08%；Mo:0.1～0.4%；Zr：0.005～0.03%；La：0.005～0.03%；C≤0.015%； Ni为余量；

较好的技术方案是所述的正极材料各组分的重量百分含量为：

Cr:8.0～11.5%；Fe:0.2～0.7%；Al：0.1～0.7%；Si:0.1～0.5%；Co:0.1～0.3%；Y:0.03～0.08%；Mo:0.1～0.4%；Zr：0.005～0.03%；La：0.006～0.03%；C≤0.015%； Ni为余量；

高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料的制备方法，有以下步骤：

1）真空感应熔炼：

按上述高温长时间稳定测温K型热电偶正极材料的配比称取各组分，熔化，真空精炼5~35分钟；搅拌，调温至约1530℃浇注，得到铸锭；

2）锻造：

铸锭加热至900～1200℃，保温1～3h，锻造成方坯；

3）热轧：

将方坯加热至900～1200℃，保温1～3h，热轧成棒材；