提高了穩定性的溫差電偶的製作方法

2023-07-12 17:23:01

專利名稱：提高了穩定性的溫差電偶的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎整體設計的、無機絕緣、金屬鎧裝的導電電纜。
本發明的各種電纜在高溫下是特別有用的，因為它們都適於用作各種溫差電偶電纜、各種熱檢測器以及各種加熱元件。
本發明利用各種鎳基合金作為護套材料和為實際應用需要而已特殊設計的各種溫差電偶導線。
就某一方面而論，與現有的各種金屬基電纜和同一總類的各種傳感器系統對比，本發明提供的各種鎳基溫差電偶電纜在較長的各周期時間下以及在高達1，300℃的較高溫度範圍內具有各提高了的熱力特性、更加強的抗氧化能力、較長的耐久性和較高的熱電穩定性。
本發明還提供包括這樣的各種適於用作各種熱探測器和各種加熱元件的導電電纜。
自從本世紀初期以來，鎳基合金已被用作各種溫差電偶了。一種較早而現在已通用的鎳基溫差電偶已由美國儀表製造業協會(ISA)命名為K類。一種更加近代的而更穩定的鎳基溫差電偶已由ISA命名為N類。包含以下各種溫差電偶系統的各種溫差電偶合金的標準標稱成分如下合金組分(wt%)(ISA符號)CrMnAlSiCoMgKP9.30.40.2NP14.21.4KN2.82.01.00.4NN4.40.2
K類溫差電偶被推薦用於某一空氣氣氛中。在各更高溫度下(大約1，000℃以上)這種溫差電偶因其相當低的抗氧化能力，亦即相當差的熱電穩定性而損壞。相反，N類溫差電偶卻具有大大提高了的抗氧化能力，亦即大大提高了在高達大約1，300℃下的熱電穩定性。
力圖克服K類溫差電偶在各最高溫度下性能不穩定的方法之一至今一直是要把它們裝成一種壓緊的陶瓷絕緣的溫差電偶傳感器組合的所謂MIMS(無機絕緣金屬護套)方式。
眾所周知，在本技術領域中，在製造這樣一些溫差電偶中的第一步驟是要生產所謂MIMS電纜，這種電纜包括一個容有一根以上的由壓緊的無機絕緣材料使其與護套電絕緣(並且如果是用兩根以上導體線則也要互相電絕緣)的溫差電偶導體線的護套。
在各附圖中

圖1說明一種容有兩根導體線的標準MIMS電纜;
圖2說明各種鎳鉻二元合金(這將在下文詳細涉及)的相對抗氧化能力。
圖3說明本發明的各種溫差電偶的優越的熱電穩定性，這將在下文較詳細地涉及。
為了用圖1所說明的那類電纜製作一個實際的傳感器，將該電纜剖開，通過去掉那裡的一些絕緣物而使各導體端露出。然後將該露出的各導體端聯結組成一個熱電偶接點，它可用例如壓接和/或焊接來完成。
該熱電偶接點可以簡單讓它暴露著以用於合適的環境中，或者可在該熱電偶接點上帶或不帶絕緣地套上護套以取得保護。
後一種型式的溫差電偶傳感器已進入普遍應用，因為它使溫差電偶的導線與可能會引起其迅速變質的周圍環境隔離，而且它為溫差電偶導體線提供極佳的高溫隔熱。該護套通常用一種材料製成，該材料是在與周圍環境和在其中被使用所在的各工藝過程的相容性的基礎上選擇出來的。普遍應用的常規護套材料是不鏽鋼和因康鎳合金(Inconel)(INCO國際鎳業公司集團的商品名稱)。
該MIMS型的結構給與溫差電偶電纜某些其它一般性的優點，其中主要有(ⅰ)使溫差電偶導體與有可能會引起其迅速變質的化學性的周圍環境進行物理性隔離;
(ⅱ)使溫差電偶導體與有可能會引起雜散信號的外部幹擾源進行電氣上的隔離;
(ⅲ)使溫差電偶電纜得到機械性的保護，以免由於受壓或受震而造成損壞;
(ⅳ)由於該組件機械上的可撓性，允許在安裝中的彎曲;以及(ⅴ)簡化溫差電偶電纜的製造。
由於這些明顯的優點，MIMS型溫差電偶傳感器最近已經與N類溫差電偶聯合製造以取得後者的較高熱電穩定性的外加優點。
有許多的壓緊陶瓷絕緣整體鎧裝溫差電偶電纜廠商，他們不是用不鏽鋼就是用因康鎳合金(Inconel)護套和不是K類就是N類溫差電偶導體線聯合成套。
在溫度高於大約1，000℃時，各類壓緊陶瓷絕緣整體鎧裝的MIMS電纜和上述各種溫差電偶由於如下因素而過早損壞(ⅰ)它們的護套所由製作的材料，例如Inconel和不鏽鋼，由於與它們的周圍氣氛環境氧化或其它加速的相互作用引起變質而損壞;
(ⅱ)K類溫差電偶的個別合金因低壓空氣殘留在壓緊的陶瓷絕緣中促使加速氧化而導致損壞;
(ⅲ)溫差電偶導體線由於在熱循環期間所強加的主要交變應力而機械性地損壞。這些應力主要是由縱向應力所引起的，而這些應力又是由於護套和溫差電偶的材料各具不同的線性膨脹溫度係數而產生的。這些膨脹係數的一些典型平均值是組成件材料 ×10-6℃-1(1，000℃)護套不鏽鋼21溫差電偶合金K類17N類17.5(ⅳ)溫差電偶導體合金因外部元素的分解作用而受到汙染，而外部元素又是從一個不同的護套合金由熱擴散通過該壓緊的絕緣材料而接受到的(這些元素，特別是錳，它以蒸氣相擴散，能引起溫差電偶的溫差電偶合金在熱電動勢方面的主要變化);
(ⅴ)在用N型溫差電偶合金時，雖然在有低壓空氣殘餘留於壓緊的陶瓷絕緣中它們仍是高度抗氧化的，但是在最初暴露的一百個小時左右它們還是顯示出在熱電動勢方面一個相對小的漂移(這被認為是要歸因於一個以上的因素，諸如溫差電偶合金由於受到MIMS電纜壓緊物的空隙中低壓殘留氧氣作用形成氧化層而緩慢地鈍化，各剩餘雜質成分例如碳，通過與溫差電偶合金中對電勢敏感性成分例如鉻的反應作用而暫時凝固，或其它影響熱電動勢大小的現象);
(ⅵ)各種熱機性能，例如護套合金的斷裂應力和抗拉強度，例如Inconel和不鏽鋼可能不適應經受住某些不利的使用(例如在燃氣渦輪機、噴気發動機中測量溫度)條件下的高的操作張力。
(ⅶ)K類溫差電偶導體線的成分由於溫差電偶長時間暴露於核輻射而可能發生變化，以致形成合金中一種或多種元素發生蛻變。
所有這些造成損壞的原因都是存在的，因為過去對於把MIMS溫差電偶作為一個整體化系統(aninfegratedsystem)以達到最優化設計沒有給予足夠的考慮。選擇護套材料和選擇溫差電偶類型已都是分別獨立確定的。該護套材料是以能適應周圍環境而選定的，同時該溫差電偶是以能與現有的高溫測定技術的測量儀器相配或甚至由於對其淺Ｊ煜ざ《ǖ摹 因此，十分緊迫地需要有一種新的整體壓緊的陶瓷絕緣的電纜適配地應用於溫差電偶(或加熱元件或熱傳感器)的製作過程中，這就能真實消除上述劣化影響，並且在高達1，300℃時必然顯示出大大地增強了環境的和熱電的穩定性。
因此可以相信，一種新穎的整體化設計的新的壓緊陶瓷絕整體性鎧裝電纜真實地消除了劣化影響，諸如加速氧化、不均勻的熱應力、由擴散引起的交叉汙染、蛻變和不完善的熱力性能，並且必然顯示出增強了的抗環境幹擾的能力、抗熱電動勢漂移的能力以及最高溫度下在各種氣氛下抵抗和消除機械性的損壞，這是本技術領域的一個重大的進步。
本發明的目的之一是提供一種新穎的整體化設計的金屬鎧裝無機絕緣(MIMS)溫差電偶電纜和傳感器，它們在高達1，300℃時顯示出超高的熱電穩定性。本發明的進一步目的是提供在高達1，300℃時具有高度抗氧化能力的MIMS溫差電偶電纜和傳感器。本發明更進一步的目的是為MIMS溫差電偶電纜和傳感器提供新穎的護套合金，該合金具有顯著增強了的超過那些由傳統的不鏽鋼和Inconel所顯示的各種熱力性能。本發明還有一個進一步的目的是提供沒有熱電不穩定性的MIMS溫差電偶電纜和傳感器，這些不穩定性是由於核輻射的蛻變效應引起的成分變化而造成的。
本發明另外一個目的是提供導電的MIMS電纜和熱探測器，它們在高溫時具有相似的優點。
本發明還有另外一個目的是提供導電的MIMS電纜和熱探測器，它們在高溫時具有類似的優點。
在本發明的某種意義上，本發明的各種目的是通過把一個新穎的特殊合金和該合金的某些新穎的組分變量用作一種護套合金連同上述各種熱電元件合金結合在新的MIMS電纜結構中而實現的。這些合金被設計成比傳統的護套材料不鏽鋼和Inconel更能抗氧化、有更強強度、更有延性、能在更高的各種運行溫度下連續工作。最佳的所述特殊合金各合金組分的各種化學成分容差(重量百分比)為元素濃度Cr14.0+0.5Nb3.5±1.5Si1.4±0.1Mg0.15±0.05Ce0.05±0.05Ni餘量所述特殊合金被設計成具有某一單個固溶基體的Ni-Cr-Si，它是剛強而抗氧化的。該抗氧化能力是通過對這種固溶體結構加入一定臨界微量的Mg和Ce以及大量的Nb而提高的。
此外，各種實驗測量已經示出該Ni-Cr-Si基體的抗氧化能力是通過增加鉻含量而增進的，該鉻含量是在從內到外氧化過渡的臨界成分約為12%(重量)以上的寬闊範圍內。這是在圖2中說明了的。關於圖2，濃度大約在12%(重量)以下時清楚地顯示出對各氧化速率數量上的內部氧化作用的有害影響。於是該Ni-Cr-Si基體的鉻含量可加寬到復蓋10至40%(重量)的範圍。同樣的各種構思可應用到該Ni-Cr-Si基體的矽含量，以便加寬到復蓋0.5至5.0%(重量)的矽的範圍。
Nb具有增加Ni-Ci-Si單個固溶基體的高溫強度和延性的顯著效應。實際上在各高溫下所要求加強強度的效應是通過若干任選的加強元素來達到的，它們對單個固溶體結構的作用和Nb的作用是相似的。雖然鈮和這些選定的鎢、鉭和鉬對該固溶體的加強作用是具有各自的與濃度有關的最高點特徵的，但在該Ni-Cr-Si合金基體中它們均可在相應的終點固溶度的全部範圍內生效。因此它們在Ni-Cr-Si基體中的濃度可被加寬到復蓋這些相應的終點固溶度的範圍。茲將各可能選定的合金範圍的各最佳實施例在表一中記下表1組成選定的合金(組分-重量百分比)元素123456Cr←10至40→Si←0.5至5.0→Mg←0.5最大→Ce←0.3最大→Mo1.0至---1.03.02.0W-0.5至--0.51.025Nb--1.0至-1.0-10Ta---0.5至1.0-8.0Ni←餘量→本發明中的各種護套的組分需要仔細選擇很高純度的各組成元素，並通過適當地控制各熔化和鑄造工藝而獲得各自的正確比例。就一切情況而論，一種組成元素的各種效應與其它元素的有關，因而在整個組分內各元素都有相互的依賴的關係。因此各加強合金的元素Mo、W、Nb和Ta在被加到Ni-Cr-Si的最佳合金基體中時，不管以任何組合，都是如上所述地互相影響的。
因此本發明的各種合金，關於Mo、W、Nb和Ta的各含量在組分上是變化的，其變化程度比表1所說明的各最佳實施例所指出的要大。因此將本發明的各種合金的第二組最佳實施例描述如下元素濃度(重量百分比)Cr10至40Si0.5至5.0Mg0.5最大Ce0.3最大Mo20最大W25最大Nb10最大Ta8.0最大Ni餘量(雜質除外)。
本發明也將上列合金歸為新穎合金，即含有10至40%(重量)的鉻和0.5至5.0%(重量)的矽，其特徵是包含鉬、鎢、鈮和鉭中的至少一種元素，其各含量比例被規定如上。
某種試驗合金被真空熔化的各鑄塊被擠壓成所需形狀，從而機加工成試樣，它們的規定組分是根據表1所規定的組分，利用一個80毫米長×12.7毫米直徑的試樣，其變窄部分為32毫米長;在各種溫度下進行各種測試以確定拉力強度和延度。其標距長度＝5.65/A，其中A＝該試樣的截面積。曾經使用一種特地改進以利於各種高溫測試的KNZwick通用測試機。每項試驗必須包括以0.002mm/mm/min應變率拉緊該試樣直到應力為0.5%的屈服點應力，然後以3.2mm/min伸長率直到斷裂為止。延度曾是通過測量規標間的試樣拉長長度和裂面的截面積的縮小量而估算的。
本發明的各種合金的這些專門的實施例的各優越特性被示於下面的表2和表3中。
表4總結了另一試驗的各項測試數據，其中基體合金是Ni-Cr-Si。把本發明的各種合金與Inconel-600和不鏽鋼-310進行比較。可以清楚看到本發明的各種新穎MiMS護套合金比傳統的不鏽鋼和Inconel護套合金具有十分優越的各項熱力性能。

＊SS 310＝不鏽鋼 310INC600＝Inconel600
在另一種意義上，本發明的各種目的都是通過利用各種特殊的新穎溫差電偶導體合金而達到的。
所述各種特殊的合金的化學組分容差(重量百分比)如下正性合金組成元素負性合金14.2±0.15Cr0.2最大3.5±0.1Nb3.5±0.11.4±0.05Si4.4±0.23.5±0.1Mo3.5±0.1-Mg0.15±0.050.1±0.03Fe0.1±0.030.03最大C0.03最大餘量Ni餘量所述各種特殊的合金被設計成可消除使MIMS型的鎳基溫差電偶的熱電不穩定性的有害影響。
這些影響中之一就是被裝入傳統的MIMS溫差電偶中的各溫差電偶導體線都是通過來自不同的護套合金、經過該被壓緊的絕緣材料的熱擴散而使之接受的各外部元素的分解作用而汙染的。這些元素，特別是以氣相擴散的錳能引起因固溶成分的各合成變化而造成在各溫差電偶的輸出熱電動勢上的主要變化。
本發明的各種新的護套合金既不、各種N類合金溫差電偶又不、各種「特」級K類合金溫差電偶也不包含任何錳，因此就不可能由這些來源所汙染。但是本發明的各種新的護套合金包含例如3.5%的鈮，而這種元素是一種為對N類溫差電偶進行交叉擴散汙染的選擇物。雖然由於鈮的蒸汽氣壓很低而不可能通過氣相而傳導這種汙染，但卻能以固態傳導汙染。但是這樣一個可能性是可通過利用該新的溫差電偶合金而消除的，這是因為它們所含鈮和鉬的濃度都等於那些新的護套合金的所含濃度。由於鈮和鉬在本發明的最佳護套合金和最佳溫差電偶合金間的化學勢梯度就此消除，所以這種作為在該MIMS溫差電偶格式中交叉擴散的強有力的驅動力就不存在了。因此，在本發明的新的溫差電偶中的熱電動勢不穩定性就由此而可避免了。
可能希望要使各熱電動勢輸出值保持與由本發明的最鹽虜畹緡己轄鷸譜韉腗IMS溫差電偶中的N類溫差電偶的那些熱電動勢輸出值相同。這是可以，例如，通過使每種合金在確定而很好限定的臨界限值內改變鉻的含量而會辦到的。這種變更後的各合金的合金組分的化學成分容差(重量百分比)是一正性合金組成元素負性合金14.2±4.0Cr1.0最大3.5±0.1Nb3.5±0.11.4±0.05Si4.4±0.23.5±0.1Mo3.5±0.1-Mg0.15±0.050.1±0.03Fe0.1±0.030.03最大C0.03最大餘量Ni餘量本發明的各種溫差電偶合金的各組分需要仔細選擇純度很高的組成元素，並且通過適當地控制各熔化和鑄造工藝而獲得各自的正確比例。在正性和負性彼此兩種溫差電偶合金中，一種組成元素的各種效應與其它元素的有關，因而在整個組成內各元素都有相互的依賴關係。因此本發明的溫差電偶的各種合金，關於它們的Cr、Si和Nb的各含量在成分上是可以變化的，其變化程度比以上描述的各最佳實施例所指出的要大。本發明的溫差電偶各種合金的寬的化學成分容差(重量百分比)如下正性合金組成元素負性合金
10至25Cr2.0最大10最大Nb10.0最大0.5至5.0Si1.0至5.010.0最大Mo10.0最大0.5最大Mg0.5最大0.1±0.03Fe0.1±0.030.03最大C0.03最大餘量Ni餘量本發明也把上面的算作新穎的合金。
這種影響中另一個在MIMS格式的鎳基溫差電偶中引起熱電動勢不穩定的影響是在暴露於高溫中最初約一百個小時所出現的一個有顯著大小的短期熱電動勢漂移。
一個有助於倡導性地解釋這一現象的原因是該現象是由在各種主要溶質濃度中的一個變化而形成的，而這一變化又是由於在這類溶質和生產時殘留在合金中的某些雜質元素之間的固有緩慢作用而引起的。例如，該主要溶質鉻能夠與碳緩慢地起化合作用以便在合金固溶體中脫溶出碳化鉻，隨之而產生熱電動勢的變化。
只要該合金溫差電偶包含少量與該主要溶質有較大親合力的別的元素的添加劑，這個問題就能得到解決。在該添加的少量更活性的元素與碳之間將迅速起反應，在預熱期間將在該溫差電偶初步定標之前，作為穩定的碳化物以「鎖定」該後者元素。因此，歸因於這一原因的各種固有熱電動勢的變化，該溫差電偶在隨後暴露於高溫中時就不會顯露出這種變化。這樣一種活性元素就是所建議的作為包括在本發明的每一種新穎建議的合金溫差電偶中的鈮。
如上所述，有多種因素使壓緊的陶瓷絕緣整體鎧裝溫差電偶在高溫下過早地受到損壞。這一欠缺所以存在是因為迄今還未曾考慮到作為一個整體化系統來對MIMS溫差電偶作最佳設計。護套材料的選擇和溫差電偶類型的選擇都一直是分別獨立進行的。
本發明綜合了若干新穎特徵，雖然它們性能各異，但都呈現為一個完整的整體，在第一個MIMS溫差電偶的格式中作為一個整體化系統來進行設計。這個系統包括各種新穎的護套元素和各種新穎的溫差電偶導體。圖3示出了這個MIMS溫差電偶的整體化設計產生一種金屬溫差電偶，它比傳統設計的溫差電偶在熱電方面有更高的穩定性。
該過早損壞的排除，和該超高的熱電穩定性表徵了本發明從應用護套合金和導體溫差電偶合金所取得的成果，它們在高達1，300℃時增強了抗氧化能力，以及提高了各種熱力性能。這排除了傳統的護套材料的過度的氧化，隨之而在熱電動勢上產生的過量的漂移，以及過早的機械上的損壞。因為各種護套和各種溫差電偶全是由相同的或基本上相似的組分的材料製成，所以化學汙染和由於不相似導體合金而產生的疲勞損傷在實際上是被排除了。各種核蛻變效應在該新的MIMS結構中通過在全部組分中不存在象鈷和錳這類易於蛻變的元素而減少了。本發明將通過以下各非限定性實例作進一步說明實施例1本實施例的整體壓緊的溫差電偶電纜是應用目前加工工序製作的，它們一開始是用熱電性能適配的溫差電偶導線，那些導線是由非壓緊的陶瓷絕緣材料圍繞固定在一金屬管中的。通過拉伸、型鍛或其它機械壓縮過程，該管子直徑縮小，而且該絕緣被壓緊圍繞在導線上。該加工過程的各種參數都被調整，以使護套直徑與導線尺寸的比例和與護套壁厚的比例，為在各種升高的溫度下供有效絕緣電阻用的最大壁厚和適宜的絕緣間隙之間提供一個平衡。
製作過程中的一個重要特點是要充分注意各種組分的固有淨度和固有化學純度，並且在整個製作過程中保持高的淨度和乾燥度。正如以上已經指出的，為了用這種電纜製作一個實際的傳感器，把電纜剖開，並通過從那裡取掉一些絕緣物而暴露出各導體端頭。然後將該露出的各導體端頭聯結組成一個熱電偶接點，這可用例如壓接和/或焊接來完成。
該熱電偶接點可以簡單讓它暴露著以用於合適的環境中，或者可在該熱電偶接點上帶或不帶絕緣地套上護套以取得保護。該溫差電偶的測量用的熱電偶接點通常是(但不總是)與護套的端頭電絕緣的。
在本實施例中，各溫差電偶導體線的各種合金都在上面已規定為-正性合金組成元素負性合金%(重量)%(重量)14.2Cr0.2最大3.5Nb3.51.4Si4.43.5Mo3.5-Mg0.150.1Fe0.10.03最大C0.03最大餘量Ni餘量以及護套的合金在上面已規定為-元素濃度%(重量)Cr14.0Nb3.5Si1.4Mg0.15Ce0.05Ni餘量本實施例的成品的一個重要特徵，即該護套合金和該溫差電偶導體的各合金之間是基本上相似的，實際上消除了溫差電偶的有害影響，諸如由交叉擴散引起的汙染、由不同的熱應力引起的機械損傷以及在大約1，050℃以上時引起的加速氧化。由於在護套的材料和溫差電偶導體的材料之間線性膨脹溫度係數的差異極小，所以在熱循環期間，由縱向應力所引起的各種應變也都很小。這些膨脹係數的一些典型平均值是-組成部分 ×10-6·C-1(1，000℃)護套18溫差電偶合金17.5(正性與負性的平均值)實施例2本實施例的這種整體壓緊的溫差電偶和傳感器是與實施例1中所描述的相同的(除用於由各種合金製成的各溫差電偶導體線將是實施例1的各溫差電偶導體線外)但在組成上也進行了改進，以便進行大量生產已被美國國家標準局所規定的N類溫差電偶。這種經改進的溫差電偶導體線都由上面所規定為-正性合金組成元素負性合金%(重量)%(重量)11至17Cr1.0最大3.5最大Nb3.5最大1.4Si4.43.5最大Mo3.5最大-Mg0.20.1最大Fe0.10.03最大C0.03最大餘量Ni餘量實施例3
本實施例的該種整體壓緊的溫差電偶電纜和傳感器與實施例1中所描述的是相同的(除用於各溫差電偶導體線的各種合金將達到可給出已被美國國家標準局規定為K類溫差電偶的熱電動勢輸出值外)，而是在上述正性、負性彼此兩種合金的組分中經改進排除了錳的成分(和隨之而產生的在熱電動勢穩定性方面的有害影響)。這種改進了的溫差電偶導體線的組分是-正性合金組成元素負性合金%(重量)%(重量)9.3Cr-0.4Si2.50.4Fe0.4無Mn無餘量Ni餘量顯然，我們並不希望要局限於已說明過的本發明的各種有益效應的任何先決的或假設的機理。
顯然，本發明在其總的意義上來說，不是局限於上文所涉及的各專門細節的。
權利要求
1.無機絕緣、金屬護套(MIMS)電纜特徵在於其中所述護套合金含有以下成分元素 濃度%(重量)Cr14.0±0.5Nb3.5±1.5Si1.4±0.1Mg0.15±0.05Ce0.05±0.05Ni餘量
2.MIMS電纜特徵在於其中所述護套合金含有下列成分，以重量百分比表示鉻10至40、矽0.5至5.0、鎂0.5最大、鈰0.5最大、鉬1.0至20、鎢0.5至25、鈮1.0至10.0、鉭0.5至8.0以及餘量為鎳。
3.MIMS電纜特徵在於其中所述護套合金含有以下成分，以重量百分比表示鉻13.5至14.5、矽1.0至1.5、鎂0.2最大、鈰0.2最大、鉬1.0至5.0、鎢0.5至30、鈮1.0至5.0、鉭1.0至4.0以及餘量為鎳。
4.MIMS電纜特徵在於其中所述護套合金含有以下成分元素 濃度%(重量)Cr 10至40Si 0.5至5.0Mg 0.5最大Ce 0.3最大Mo 20最大W 25最大Nb 10最大Ta 8.0最大Ni 餘量
5.MIMS電纜特徵在於其中所述護套合金含有以下成分元素 濃度%(重量)Cr 13.5至14.5Si 1.0至1.8Mg 0.5最大Ce 0.5最大Mo 5.0最大W 3.0最大Nb 5.0最大Ta 4.0最大Ni 餘量
6.具有權利要求1 中的任一權利要求所限定成分的一種護套合金的、由MIMS電纜組成的溫差電偶特徵在於其中所述各種溫差電偶導體合金含有下列成分，以重量百分比表示正性合金 組成元素 負性合金10至25 Cr 2.0最大10.0最大 Nb 10.0最大0.5至5.0 Si 1.0至5.010.0最大 Mo 10.0最大0.5最大 Mg 0.5最大0.1±0.03 Fe 0.1±0.030.03最大 C 0.03最大餘量 Ni 餘量
7.具有權利要求2至5中的任一權利要求所限定成分的一種護套合金的、由MIMS電纜組成的溫差電偶特徵在於其中所述各種溫差電偶導體合金含有下列成分，以重量百分比表示正性合金 組成元素 負性合金14.2±4.0 Cr 1.0最大3.5±0.1 Nb 3.5±0.11.4±0.05 Si 4.4±0.23.5±0.1 Mo 3.5±0.1- Mg 0.15±0.050.1±0.03 Fe 0.1±0.030.03最大 C 0.03最大餘量 Ni 餘量
8.具有權利要求1至5中的任一權利要求所限定成分的一種護套合金的、由MIMS電纜組成的溫差電偶特徵在於其中所述各種溫差電偶導體合金含有下列成分，以重量百分比表示正性合金 組成元素 負性合金14.2±0.15 Cr 0.2最大3.5±0.05 Nb 3.5±0.11.4±0.05 Si 4.4±0.23.5±0.1 Mo 3.5±0.1- Mg 0.15±0.050.1±0.03 Fe 0.1±0.030.03最大 C 0.03最大餘量 Ni 餘量
9.按照權利要求1至15中任一權利要求的MIMS電纜特徵在於其中所述電纜被在去除殘留空氣後再充回一種惰性氣體。
10.一種加熱元件或熱源探測器特徵在於它由按照權利要求1至16中任一權利要求的MIMS電纜組成。
11.一種鎳基合金特徵在於它包含10至40%(重量)的鉻以及0.5至5.0%(重量)的矽，並且還包含選自包括Mo、W、Nb和Ta的組中的至少一種元素。
12.按照權利要求11的鎳基合金特徵在於它也包含有高達0.5%(重量)的鎂和/或高達0.3%(重量)的鈰。
13.一種鎳基合金特徵在於它含有下列成分元素 濃度%(重量)Cr 14.0±0.5Nb 3.5±1.5Si 1.4±0.1Mg 0.15±0.05Ce 0.05±0.05Ni 餘量
14.一種鎳基合金特徵在於它含有以下成分，以重量百分比表示Cr10至40、矽0.5至5.0、鎂0.5最大、鈰0.5最大、鉬1.0至20、鎢0.5至25、鈮1.0至10.0、鉭0.5至8.0以及餘量為鎳。
15.一種鎳基合金特徵在於它含有以下成分，以重量百分比表示鉻13.5至14.5、矽1.0至1.5、鎂0.2最大、鈰0.2最大、鉬1.0至5.0、鎢0.5至3.0、鈮1.0至5.0、鉭1.0至4.0以及餘量為鎳。
16.一種鎳基合金特徵在於它含有下列成分元素 濃度%(重量)Cr 10至40Si 0.5至5.0Mg 0.5最大Ce 0.3最大Mo 20最大W 25最大Nb 10最大Ta 8.0最大Ni 餘量
17.一種鎳基合金特徵在於它含有下列成分元素 濃度%(重量)Cr 13.5至14.5Si 1.0至1.8Mg 0.5最大Ce 0.5最大Mo 5.0最大W 3.0最大Nb 5.0最大Ta 4.0最大Ni 餘量
18.各種產品特徵在於它們是基本上如上文參考各實施例所描述的。
全文摘要
一種無機絕緣金屬護套(MIMS)電纜，其中所述合金含有下列各成分 元素濃度％(重量) Cr 10至40 Si 0.5至5.0 Mg 0.5最大 Ce 0.3最大 Mo 20最大 W 25最大 Nb 10最大 Ta 8.0最大 Ni 餘量 並且用它製成的各種溫差電偶、加熱元件以及各種熱探測器。該合金本身也是要求保護的。
文檔編號H01L35/20GK1032710SQ88102630
公開日1989年5月3日 申請日期1988年4月30日 優先權日1987年10月23日
發明者諾埃爾·阿瑟·伯利 申請人:貝爾-Irh有限公司