Патент ссср 342075

342075

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.1.1970 (Лв 1395896/18-10) М. Кл. G 01k 7(02 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.Ч1.1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 27 ЧП.1972

УДК 536.532(088.8) Авторы изобретения В. М. Чиркин, А. Л. Шпицберг, В. И. Коняшин и E. И. Синицын

Заявитель

ТЕРМО ПАРА

Таблица 1

Отрицательный электрод

Положительный электрод

Элемент

Хром

Алюминий

Кремний

Марганец

Цирконий

Лантан

20 Кальций

Бор

Никель

18 — 21

3,2 — 3,7

1,8 — 2,2

0,2 — 0,4

0,08 — 0,12

0,007 вЂ,015

0,03 — 0,07

0,001 — 0,02

Остальное

1,2 — 1,6

0,2 — 0,4

0,2 — 0,5

0,007 вЂ,015

0,03 — 0,07

0,0 — 0,02

Остальное

Изобретение относится к области измерения высоких температур и может быть применено при измерении температуры в нагревательных печах, а также при измерении температуры продуктов сгорания топлива в различных двигателях и в других объектах народного хозяйства. ,Известны термопары из сплавов на основе неблагородных металлов, применяемые для работы в окислительных средах Среди этих термопар основной является хромель-алюмелевая (ГОСТьт 492-52 и 1790-63). Положительный электрод (хромель) этой термопары содержит (в вес. %): 9 10 хрома, 0,6 — 1,2 кобальта, никель — остальное; отрицательный электрод (алюмель): 1,6 — 2,4 алюминия, 0,85 — 1,5 кремния, 1,8 — 2,7 марганца, 0,6 — 1,2 кобальта, никель — остальное. Эти термопары обладают недостаточной жаростойкостью и срок службы их при высоких температурах невелик. Предложенная термопара при температурах до 1300 С лишена этого недостатка и отличается тем, что ее положительный электрод выполнен из сплава, в который дополнительно введены 18 — 22% хрома, 0,1 — 1,8% кремния, а отрицательный электрод — из сплава, в который дополнительно введены 2,7 — 4,5% алюминия, 1,3 — 2,4% кремния. Для улучшения свойств и технологичности в сплавы могут быть дополнительно введены, в вес. % (порознь или одновременно) маргенец до 0,75, кобальт, ниобий — до 1, цирконий — до 0,5, лантан, церий, кальций, магний, иттрий, бор до 0 1.

Указанные сплавы обладают высокой термоэлектродвижущей силой и хорошей жаростойкостью.

Дополнительное легирование никель-хромо25 вых и никель-алюминий-кремниевых сплавов набольшими добавками таких элементов, как кобальт, марганец, цирконий, ниобий, кальций, лантан, магний, церий, иттрий и бор, улучшает свойства (термо-э, д. с, и жаростой30 кость) сплавов, а следовательно, и свойства

342675

Таблица 2

Срок службы термопар, час при t= 1200 С

При

1=13Р00 С

Тип термопары без теплосмен с теплосменами** с теплосменами*+

750 160 †1

420 — 500

15 — 60

Предлагаемая

«Хромель-алюмель»

1 — 5 нет сведений

300 — 500 час

«НХК-НКМ» (по авт. св. № 172087) 220

Составитель И. Дубсон

Техред Е, Борисова

Редактор В. Левитов

Корректор Т. Миронова

Заказ 2599/5 Изд. )Ч 879 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий. при Совете Министров СОСР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 термопары. Кроме того, небольшие добавки таких элементов, как кобальт, ниобий, церий, иттрий, улучшают способность к горячему и холодному деформированию.

Лучшие результаты получены при испыгании термопар из сплавов следующего химического состава, в вес. /0 (см. табл. 1), Срок службы этих термопар в сравнении со сроком службы термопар «хромель — алюмель» приведен в табл. 2. Для полноты картины в этой же таблице приведен срок службы разработанной недавно новой термопары

«Н ХК-Н КМ».

* Время работы термопары при данной температуре, в течение которого изменение ее термоэлектродвижущей силы (термо-э. д. с.) не превышает 0,5 /О.

** Через каждые 8 час работы термопары охлаждались до 1=20 С, после чего вновь нагревались до рабочей температуры, время нагрева и охлаждения не учитывалось.

Как видно из табл. 2, предлагаемая термопара имеет значительно больший срок службы по сравнению с применяемыми в настоящее время хромель-алюмелевыми термопар ами.

Хромель-алюмелевые термопары практически не способны работать при 1300 С вЂ” их срок службы при этой температуре не превышает

5 5 час в то время как предлагаемая термопара может работать при 1300 С, не теряя при этом своей чувствительности (порядка

35 мкв/ С), более 150 час.

Термопар а «НХК-НКМ» (по авт. св.

10 № i172087) уступает по сроку службы предлагаемой термопаре в два раза.

Предмет изобретения

1, Термопара, содержащая термоэлектроды

15 из сплавов на основе никеля с добавлением в сплавы для положительного термоэлектрода хрома и кобальта, для отрицательного — алюминия, кремния и марганца, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы в

20 окислительной среде при температурах до

1300 С, в сплав для ее положительного термоэлектрода дополнительно введены кремний, ниобий, марганец, церий, кальций, магний, иттрий, бор, цирконий и лантан, а в сплав

25 для ее отрицательного термоэлектрода— цирконий, лантан, кобальт, ниобий, церий, кальций, магний, иттрий, бор, 2. Термопара по п. 1, отличающаяся тем, что указанные компоненты введены в коли30 чествах (в вес. о/о): кобальт — до 1, хРом

18 — 22, ниобий — до 0;1, церий — до 0,1, марганец до 0,75, кальций до 0,1, магний — до

0,1, иттрий до 0,1, бор до 0,1, алюминий 2,7—

4,5, а цирконий — в количестве (в вес. о/о)

35 до 0,5 и 0,005 — 0,5, ланфан — до О,l и 0,007—

01, кремний 0,1 — 1,8 и 13 — 2,4 соответственно в сплавы для положительного и отрица.тельного термоэлектродов.