采用鉑佬熱電偶細(xì)絲制造的快速測溫?zé)犭娕迹哂袦y溫精度高、復(fù)現(xiàn)性好、響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，在鋼鐵冶金工業(yè)中，廣泛用于準(zhǔn)確測量煉鋼過程中鋼液的溫度、氧活度、碳含量等關(guān)鍵指標(biāo)。近年來鉑、佬等貴金屬原材料價格暴漲，為了節(jié)約成本、降低消耗，各快速測溫?zé)犭娕忌a(chǎn)廠家采用的鉑熱電偶細(xì)絲直徑逐年減小。細(xì)絲直徑已經(jīng)從0.07mm、0.08mm減小至0.05mm、0.04mm、甚至40.03mm。直徑減小化的結(jié)果造成生產(chǎn)過程斷絲現(xiàn)象愈發(fā)突出、成品率顯著降低，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。作者對鉑佬熱電偶細(xì)絲斷絲現(xiàn)象進(jìn)行了分析，并提出了解決問題的辦法。
1、非金屬夾雜物導(dǎo)致的斷絲
采用掃描電鏡對該類型斷絲的斷口進(jìn)行形貌觀察和分析，微觀形貌見圖1。從圖1可以看出，斷口處呈現(xiàn)有不同縮頸狀態(tài)，在斷口面伴有2次裂紋，局部是清楚的韌性斷裂區(qū)，截面處是非金屬夾雜物引起的碎裂區(qū)，可以看到明顯的孔洞和孔洞中的夾雜物。經(jīng)電子探針微區(qū)分析，這些夾雜物主要是Al?03、Zr02，是在熔煉工序引入的。作者采用石英砂打結(jié)坩鍋熔煉鉑鍺合金時，如果坩鍋燒結(jié)不充分或升溫速度過快，就會在熔煉過程中損壞，導(dǎo)致耐火材料脫落。采用真空中頻爐熔煉鉑銘合金時，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁攪拌作用，造成熔融金屬對坩鍋強(qiáng)烈的機(jī)械沖刷，也易導(dǎo)致耐火材料脫落。由于夾雜物與周圍基體之間的物理性質(zhì)和變形性能存在著較大的差異，在以后的加工過程中，基體的均勻、連續(xù)性受到破壞，引起應(yīng)力集中，成為材料的薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致材料局部強(qiáng)度和韌性降低。在拉拔細(xì)絲過程中的拉應(yīng)力作用下，夾雜物聚集區(qū)域首先開裂產(chǎn)生裂紋源，并進(jìn)一步擴(kuò)展形成孔洞，這些孔洞的形成和長大又推進(jìn)夾雜物和周圍基體的進(jìn)一步分離，形成較大的裂紋。當(dāng)裂紋達(dá)到臨界尺寸時，迅速擴(kuò)展，出現(xiàn)解理斷裂，導(dǎo)致斷絲現(xiàn)象發(fā)生。
為了防止該類型斷絲現(xiàn)象發(fā)生，熔煉前須充分燒結(jié)坩鍋；熔煉時應(yīng)緩慢升溫，防止坩鍋因升溫速度過快發(fā)生炸裂現(xiàn)象；熔煉時間不宜太長，以避免熔融金屬對鍋過度的機(jī)械沖刷。
2.2氣孔導(dǎo)致的斷絲
采用掃描電鏡對該類型斷絲的斷口進(jìn)行形貌觀察和分析，發(fā)現(xiàn)斷口面有明顯的孔洞，孔洞內(nèi)壁呈光滑的自由表面，看不到夾雜物（圖2）。該類型斷絲的原因是由于熔煉時氣體未能全部排出熔融金屬，凝固時，氣體被保存在鑄錠內(nèi)部。當(dāng)后績拉絲至一定尺寸時，氣孔所在處強(qiáng)度和韌性急劇降低，出現(xiàn)解理斷裂，導(dǎo)致斷絲現(xiàn)象發(fā)生。氣體主要來源于：①原料帶入，鉑、輕是海綿狀或粉狀，多孔的原料吸附了大量氣體，熔化時熔解在金屬熔體中。②鉑、鍺在熔煉過程中吸氣，隨著含佬量的增加，吸氣現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。
為了防止該類型斷絲現(xiàn)象發(fā)生，須減少鑄鍵中的氣體含量，在熔煉時采取必要的除氣措施。常用的除氣措施有：
①海綿鉑在配料前預(yù)熔成錠，以.減少原料帶入的氣體。
②真空除氣。在一定溫度下，每100g金屬所能溶解氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）V與氣體和金屬接觸界面的分壓力p的平方根成正比，即：V=A師，k是平衡常數(shù)，表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時金屬中氣體的平衡溶解度。由公式可以看出，隨著真空度的提高，p減少，V也減少。因此，熔煉鉑鍺合金應(yīng)采用真空熔煉工藝，以減少鑄鍵中的氣體含量。
③冷凝除氣。氣體在室溫的固體金屬中的溶解度很小，隨著溫度的升高其溶解度緩慢增加，接近熔點(diǎn)時，溶解度急劇增加，繼續(xù)提高溫度，氣體的溶解度加大至大值后開始下降。當(dāng)熔融金屬緩慢凝固時，未析出的氣體將集中在殘余的熔融金屬中，這些殘余熔融金屬******凝固時，過量的氣體排入氣相；再升溫熔化已凝固的金屬，反復(fù)多次，同時利用中頻感應(yīng)電爐強(qiáng)烈的攪拌作用，讓氣體充分地從液面擴(kuò)散逸出，快速升溫熔化澆鑄，可使鑄錠中的氣體含量減少。在實(shí)際工作中，作者等人將上述措施結(jié)合起來已取得了很好的效果。
為了防止該類型斷絲現(xiàn)象發(fā)生，作者等對鉑細(xì)絲加工工藝中的配料、熔煉、熱開坯鍛打、軋制、中間退火處理、絲材拉拔各工序進(jìn)行調(diào)整。采用改進(jìn)后工藝生產(chǎn)的鉑細(xì)絲的破斷力見表2。從表2可看出，采用改進(jìn)后工藝生產(chǎn)的2種規(guī)格鉑細(xì)絲其硬態(tài)或是退火態(tài)的破斷力均有明顯提高，拉拔鉑細(xì)絲時斷絲現(xiàn)象明顯減少，取得了比較滿意的結(jié)果。
3結(jié)論
（1)鉑銘熱電偶細(xì)絲斷絲現(xiàn)象分為5種類型：
非金屬夾雜物導(dǎo)致的斷絲、氣孔導(dǎo)致的斷絲、鑄錠縮孔導(dǎo)致的斷絲、應(yīng)力積累導(dǎo)致的斷絲、絲材本身破斷力低導(dǎo)致的斷絲。
（2）非金屬夾雜物導(dǎo)致的斷絲是由熔煉過程中坩場破裂引起的，可通過充分燒結(jié)坩塌、緩慢升溫、縮短熔煉時間等措施解決。
（3）氣孔導(dǎo)致的斷絲是由于絲材內(nèi)部存在氣孔，可在熔煉澆鑄過程中采取必要的除氣措施解決。
（4）鑄鍵縮孔導(dǎo)致的斷絲是由于鑄錠存在縮孔，應(yīng)在澆鑄時嚴(yán)格控制澆鑄溫度和澆鑄速度。
（5）應(yīng)力積累導(dǎo)致的斷絲是由于絲材內(nèi)部的應(yīng)力積累過多，可在拉拔細(xì)絲過程中采取合適的退火處理工藝和拉拔工藝解決。
（6）絲材本身破斷力低導(dǎo)致的斷絲是由于鉑細(xì)絲本身的破斷力低，可通過對整個加工工序采取改進(jìn)措施解決。
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