JPH09106892A - SUS sheath type component and manufacturing method thereof - Google Patents

SUS sheath type component and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH09106892A
JPH09106892A JP28919395A JP28919395A JPH09106892A JP H09106892 A JPH09106892 A JP H09106892A JP 28919395 A JP28919395 A JP 28919395A JP 28919395 A JP28919395 A JP 28919395A JP H09106892 A JPH09106892 A JP H09106892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
sus
sheath type
type component
thermocouple
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28919395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Kita
英紀 北
Hideo Kawamura
英男 河村
Kazuo Osumi
和生 大角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP28919395A priority Critical patent/JPH09106892A/en
Publication of JPH09106892A publication Critical patent/JPH09106892A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/02Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material
    • C23C28/023Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings only including layers of metallic material only coatings of metal elements only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、導体線材の断線が防止できる耐熱
性で耐腐食性のSUSシース型部品及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 このSUSシース型部品は、グローヒー
タ6の保護管7として適用される。保護管7は、SUS
基体で作製された中空部を有するパイプ1、パイプ1の
表面を被覆する少なくともNi,Cr,Alの全ての元
素を含む均一な層を形成する被覆層5、及びパイプ1と
被覆層5との間に介在されたAlがリッチな組成の中間
層4から構成されている。パイプ1内にコイル2が埋め
込まれるようにMgO粉末から成る充填部材3が充填さ
れている。コイル2は発熱部線材2Hと抵抗部線材2R
とから構成されている。
(57) Abstract: The present invention provides a heat-resistant and corrosion-resistant SUS sheath type component capable of preventing a conductor wire from being broken, and a method for manufacturing the same. SOLUTION: This SUS sheath type component is applied as a protection tube 7 of a glow heater 6. Protective tube 7 is SUS
A pipe 1 having a hollow portion made of a substrate, a coating layer 5 for coating the surface of the pipe 1 and forming a uniform layer containing at least all elements of Ni, Cr, Al, and the pipe 1 and the coating layer 5. The intermediate layer 4 having a composition rich in Al interposed therebetween is formed. A filling member 3 made of MgO powder is filled so that the coil 2 is embedded in the pipe 1. The coil 2 includes a heating portion wire 2H and a resistance portion wire 2R.
It is composed of

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、グローヒータ、熱電
対、熱交換器等のパイプとして適用できるSUSシース
型部品及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a SUS sheath type component applicable as a pipe for glow heaters, thermocouples, heat exchangers and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シース型部品は、金属製グロープ
ラグや高温で使用されるシース型熱電対の保護管として
使用され、SUS等の金属で作製されたものがある。ま
た、シース型部品は、1000℃以上の雰囲気で使用さ
れるものがあり、その場合には、インコネル等の特殊耐
熱合金で作製されている。また、セラミックシース型部
品は、ディーゼルエンジンにおいて燃料の着火補助装置
のグロープラグ即ちグローヒータとして開発されたり、
高温度の液体や気体の温度を正確に計測する熱電対とし
て開発されている。熱電対は、300℃〜1400℃の
温度範囲の温度を計測するため、各種の測定材を適合さ
せている。ところで、グローヒータの作製については、
WコイルにSi,Tiを含む原料を着肉させて成形体を
作製し、該成形体をSi3 4 製の鞘又はパイプに挿入
した後、これを反応焼結し、グローヒータは均一な組成
に構成されていた(例えば、特開平7−217886号
公報参照)。また、熱電対の作製についても同様に構成
されていた。即ち、熱電対の素線は、酸化性又は還元性
の雰囲気に対して弱い場合が多く、一般的には素線を保
護パイプに入れて使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sheath type component has been used as a protective tube for a metal glow plug or a sheath type thermocouple used at a high temperature, and there is one made of a metal such as SUS. Some sheath type components are used in an atmosphere of 1000 ° C. or higher, and in that case, they are made of a special heat-resistant alloy such as Inconel. Further, the ceramic sheath type component is developed as a glow plug or a glow heater of a fuel ignition auxiliary device in a diesel engine,
It has been developed as a thermocouple that accurately measures the temperature of high-temperature liquids and gases. The thermocouple measures various temperatures in the temperature range of 300 ° C. to 1400 ° C., and thus various measuring materials are used. By the way, regarding the production of the glow heater,
A raw material containing Si and Ti is infiltrated into the W coil to prepare a molded body, which is inserted into a sheath or pipe made of Si 3 N 4 and then this is subjected to reaction sintering, and the glow heater has a uniform composition. (For example, see Japanese Patent Laid-Open No. 7-217886). Further, the thermocouple was similarly constructed. That is, the wires of the thermocouple are often weak against an oxidizing or reducing atmosphere, and the wires are generally put in a protective pipe for use.

【0003】また、特開平6−160200号公報に
は、気密端子付シース型熱電対が開示されている。該熱
電対は、過渡的な温度変化等により、端子部に温度勾配
が生じても測定誤差を生じさせないものであり、アルメ
ル線とクロメル線の異種金属線からなる熱電対素線をス
テンレス製シース内に無機絶縁材と共に、相互に絶縁し
て収納し、シースの基端側を気密端子部により気密に封
止する。気密端子部のセラミック端板に取り付けられた
2本のコパール製の貫通パイプの内部に絶縁スリーブが
挿入され、各熱電対素線はその内部を通って貫通パイプ
と直接接触せずに外部に引き出されている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-160200 discloses a sheath-type thermocouple with an airtight terminal. The thermocouple does not cause a measurement error even if a temperature gradient occurs in a terminal portion due to a transient temperature change or the like, and a thermocouple element wire composed of a dissimilar metal wire of an alumel wire and a chromel wire is made of a stainless steel sheath. The sheath is housed in an insulated state together with an inorganic insulating material, and the base end side of the sheath is hermetically sealed by an airtight terminal portion. An insulating sleeve is inserted inside two copearl through pipes attached to the ceramic end plate of the hermetic terminal portion, and each thermocouple wire is drawn out without passing through the inside and directly contacting the through pipe. Have been.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
保護管をSUSで作製した場合には、保護管は、その耐
熱使用限界温度が900℃程度と低い耐熱温度である
上、硫黄ガス中での使用では保護管の金属が硫黄ガスに
侵されるので、硫黄ガス中での使用が困難である。ま
た、保護管をインコネル等の特殊耐熱合金で作製した場
合には、その保護管はSUSの保護管に比較して耐熱温
度が高くなるが、コストが約2倍とアップすることにな
る。
However, when a conventional protective tube is made of SUS, the protective tube has a low heat-resistant use temperature of about 900 ° C. and has a low heat-resistant temperature in sulfur gas. In use, the metal in the protective tube is attacked by sulfur gas, so that use in sulfur gas is difficult. Further, when the protective tube is made of a special heat-resistant alloy such as Inconel, the heat-resistant temperature of the protective tube is higher than that of the SUS protective tube, but the cost is approximately doubled.

【0005】また、前掲特開平6−160200号公報
に開示された気密端子付シース型熱電対は、保護管とし
てステンレス製シースを用いているが、該ステンレス製
シースは外部雰囲気中に直接晒された状態であり、例え
ば、雰囲気中に硫黄ガス等のガスが存在する場合には、
シース自体に腐食が発生し、耐久性が低下するという問
題を有している。
Further, the sheath type thermocouple with an airtight terminal disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-160200 mentioned above uses a stainless steel sheath as a protective tube, but the stainless steel sheath is directly exposed to the outside atmosphere. In a state where, for example, a gas such as sulfur gas exists in the atmosphere,
There is a problem that corrosion occurs in the sheath itself and durability is reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決することであり、SUS基体によって中空状のパ
イプを作製し、該パイプの表面に金属粒子を融着させ、
次いでスエージングによって均一な粒子融着皮膜を形成
してSUSの耐熱性及び耐腐食性を向上させて耐久性を
向上させたSUSシース型部品及びその製造方法に関す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems by producing a hollow pipe from a SUS substrate and fusing metal particles to the surface of the pipe.
Next, the present invention relates to a SUS sheath type component in which a uniform particle fusion coating is formed by swaging to improve heat resistance and corrosion resistance of SUS to improve durability, and a manufacturing method thereof.

【0007】この発明は、SUS基体で作製された中空
部を有するパイプ、及び該パイプの表面を被覆する少な
くともNi,Cr,Alの全ての元素を含む均一な被覆
層から成ることを特徴とするSUSシース型部品に関す
る。また、前記パイプと前記被覆層との間にAlがリッ
チな中間層を介在させたものである。
The present invention is characterized by comprising a pipe having a hollow portion made of a SUS substrate, and a uniform coating layer containing at least all elements of Ni, Cr and Al for coating the surface of the pipe. The present invention relates to a SUS sheath type component. An Al-rich intermediate layer is interposed between the pipe and the coating layer.

【0008】また、このSUSシース型部品において、
前記中間層はAlとSiとの合金から構成されているも
のである。
Further, in this SUS sheath type component,
The intermediate layer is composed of an alloy of Al and Si.

【0009】また、このSUSシース型部品は、前記パ
イプ内にヒータコイルが埋め込まれるように充填部材を
充填してグローヒータに適用されている。
Further, the SUS sheath type component is applied to a glow heater by filling a filling member so that a heater coil is embedded in the pipe.

【0010】また、このSUSシース型部品は、前記パ
イプ内に種類の異なる一対の線材が埋め込まれるように
充填部材を充填して熱電対に適用されている。
Further, this SUS sheath type component is applied to a thermocouple by filling a filling member so that a pair of different kinds of wires are embedded in the pipe.

【0011】また、このSUSシース型部品は、前記パ
イプ内外に流体が流れる熱交換を行う熱交換器に適用さ
れる。
Further, this SUS sheath type component is applied to a heat exchanger for exchanging heat in which a fluid flows inside and outside the pipe.

【0012】或いは、この発明は、SUS基体で作製さ
れた中空部を有するパイプの表面にAl及びAl合金の
いずれかの材料を含むAl膜を形成するステップ、前記
パイプに形成された前記Al膜上にNi,Cr,Alの
全ての元素を含む粒子を加熱融着して粒子膜を形成する
ステップ、及び前記粒子膜で被覆した前記パイプをスエ
ージングによって前記粒子膜を均一にして被覆層を形成
するステップ、から構成したことを特徴とするSUSシ
ース型部品の製造方法に関する。
Alternatively, according to the present invention, a step of forming an Al film containing one of Al and Al alloys on the surface of a pipe having a hollow portion made of a SUS substrate, the Al film formed on the pipe. Forming a particle film by heat-fusing particles containing all elements of Ni, Cr, Al on the pipe, and swaging the pipe coated with the particle film to make the particle film uniform and form a coating layer. And a step of forming the SUS sheath type component.

【0013】このSUSシース型部品は、上記のような
構成によって、SUS基体の表面にNi−Cr−Al粒
子を加熱融着させる過程で、パイプを構成する基体のS
USとNi−Cr−Alの粒子との間には反応層を形成
し、両者は強固に結合される。Ni−Cr−Alの粒子
のうち、CrとAlとは表面に酸化物保護膜を形成し、
内部への酸素拡散量が低減し、それ自体の酸化の進行が
抑制される。また、中間層としてのAlリッチ層がSU
S基体の表面に介在しているので、被覆層と中間層との
結合が強固になると共に、酸化物保護膜がより長時間に
わたって安定し、それにともない耐久性も改善される。
また、このSUSシース型部品は、被覆層の表面層はN
iが主成分であるため、硫黄ガス等の腐食性ガスを含む
雰囲気においても安定となる。
This SUS sheath type component has the above-mentioned structure, and in the process of heat-fusing Ni-Cr-Al particles on the surface of the SUS substrate, the S of the substrate constituting the pipe is S.
A reaction layer is formed between the US and the Ni-Cr-Al particles, and the two are firmly bonded. Of the Ni-Cr-Al particles, Cr and Al form an oxide protective film on the surface,
The amount of oxygen diffused inside is reduced, and the progress of oxidation of itself is suppressed. Further, the Al-rich layer as the intermediate layer is SU
Since it is present on the surface of the S substrate, the bond between the coating layer and the intermediate layer is strengthened, and the oxide protective film is stabilized for a longer period of time, and the durability is improved accordingly.
Further, in this SUS sheath type component, the surface layer of the coating layer is N
Since i is the main component, it is stable even in an atmosphere containing a corrosive gas such as sulfur gas.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図1を参照して、この発明
によるSUSシース型部品及びその製造方法の実施例を
説明する。図1はこのSUSシース型部品としてのグロ
ーヒータの一実施例を示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the SUS sheath type component and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a glow heater as this SUS sheath type component.

【0015】図1に示すように、このSUSシース型部
品をグローヒータ6の保護管7に適用した実施例が示さ
れている。このSUSシース型部品の保護管7は、SU
S基体で作製された中空部を有するパイプ1、パイプ1
の表面を被覆する少なくともNi,Cr,Alの全ての
元素を含む均一な層を形成する被覆層5から構成されて
いる。また、パイプ1と被覆層5との間にはAlがリッ
チな組成の中間層4が介在されている。詳しくは、中間
層4は、AlとSiとの合金から構成されている。この
SUSシース型部品を保護管7として使用したグローヒ
ータ6は、パイプ1内に導体線材としてのコイル2が埋
め込まれた充填部材3が充填されている。また、このS
USシース型部品をグローヒータ6の保護管7として構
成する場合には、コイル2を、例えば、Fe−Crコイ
ルから成る発熱部線材2HとNiコイルから成る抵抗部
線材2Rとから構成する。また、充填部材3としては、
MgO粉末を使用し、パイプ1内に高密度に充填するこ
とができる。
As shown in FIG. 1, there is shown an embodiment in which this SUS sheath type component is applied to the protective tube 7 of the glow heater 6. The protective tube 7 of this SUS sheath type component is SU
Pipe 1 having a hollow portion made of S substrate, pipe 1
The coating layer 5 forms a uniform layer containing at least all the elements of Ni, Cr and Al for coating the surface of. Further, an intermediate layer 4 having a composition rich in Al is interposed between the pipe 1 and the coating layer 5. Specifically, the intermediate layer 4 is composed of an alloy of Al and Si. A glow heater 6 using this SUS sheath type component as a protective tube 7 is filled with a filling member 3 in which a coil 2 as a conductor wire is embedded in a pipe 1. Also, this S
When the US sheath type component is configured as the protection tube 7 of the glow heater 6, the coil 2 is configured by, for example, the heat generating part wire 2H made of an Fe—Cr coil and the resistance part wire 2R made of a Ni coil. Further, as the filling member 3,
It is possible to use MgO powder and densely fill the pipe 1.

【0016】次に、このSUSシース型部品の製造方法
について説明する。このSUSシース型部品の製造方法
は、まず、SUS基体で作製された中空部を有するパイ
プ1の表面に、Al及びAl合金のいずれかの材料から
成る中間層4を形成する(ステップ1)。次いで、パイ
プ1に形成された中間層4上にNi,Cr,Alの全て
の元素を含む粒子を加熱融着して粒子膜を形成する(ス
テップ2)。最後に、粒子膜で被覆したパイプ1をスエ
ージング加工によって所定の形状のサイズに縮小して粒
子膜を均一にした被覆層5に形成する(ステップ3)。
Next, a method of manufacturing this SUS sheath type component will be described. In the method of manufacturing the SUS sheath-type component, first, the intermediate layer 4 made of any material of Al and Al alloy is formed on the surface of the pipe 1 having a hollow portion made of the SUS substrate (step 1). Then, particles containing all elements of Ni, Cr, and Al are heat-fused on the intermediate layer 4 formed on the pipe 1 to form a particle film (step 2). Finally, the pipe 1 covered with the particle film is reduced to a predetermined size by swaging to form a uniform coating layer 5 on the particle film (step 3).

【0017】次に、図2を参照して、このSUSシース
型部品を熱電対10の保護管17に適用した実施例を説
明する。図2はこのSUSシース型部品を熱電対の保護
管に適用した一実施例を示す断面図である。このSUS
シース型部品を熱電対10の保護管17として作製する
場合には、導体線材12を2種類の線材から構成し、一
方の線材12AをW−5%Reから構成し、他方の線材
12BをW−26%Reから構成する。また、保護管1
7としては、径の小さい長尺のパイプ11を使用する。
充填部材13は、上記実施例と同様に、MgO粉末を使
用することができる。熱電対10は、パイプ11内に線
材12が埋め込まれた充填部材13が充填されている。
パイプ11は、SUS基体で作製された中空部を有し、
パイプ11の表面を被覆する少なくともNi,Cr,A
lの全ての元素を含む均一な層を形成する被覆層15、
及びパイプ11と被覆層15との間に介在されたAlが
リッチな組成の中間層14から構成されている。又は、
中間層14は、AlとSiとの合金から構成されてい
る。
Next, an embodiment in which this SUS sheath type component is applied to the protective tube 17 of the thermocouple 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment in which this SUS sheath type component is applied to a thermocouple protection tube. This SUS
When the sheath type component is manufactured as the protection tube 17 of the thermocouple 10, the conductor wire 12 is composed of two kinds of wire, one wire 12A is composed of W-5% Re, and the other wire 12B is composed of W. It is composed of -26% Re. Also, protection tube 1
A long pipe 11 having a small diameter is used as 7.
As the filling member 13, MgO powder can be used as in the above-mentioned embodiment. The thermocouple 10 is filled with a filling member 13 in which a wire 12 is embedded in a pipe 11.
The pipe 11 has a hollow portion made of a SUS base,
At least Ni, Cr, A covering the surface of the pipe 11
a coating layer 15 forming a uniform layer containing all elements of 1;
And an intermediate layer 14 having a rich Al composition interposed between the pipe 11 and the coating layer 15. Or
The intermediate layer 14 is made of an alloy of Al and Si.

【0018】図示していないが、このSUSシース型部
品は、パイプ内に流体が流れる熱交換器に適用すること
もできる。熱交換器のパイプとして適用した場合には、
パイプの外側を流れる流体が、たとえ硫黄ガス等の流体
であったとしても、パイプ自体の耐腐食性を向上させ、
耐久性を向上できる。
Although not shown, this SUS sheath type component can also be applied to a heat exchanger in which a fluid flows in a pipe. When applied as a heat exchanger pipe,
Even if the fluid flowing outside the pipe is a fluid such as sulfur gas, it improves the corrosion resistance of the pipe itself,
The durability can be improved.

【0019】〔実施例1〕このSUSシース型部品の製
造方法において、グローヒータを作製する実施例を図1
を参照して説明する。まず、SUS304Lから作製さ
れた外径φ8mmのパイプ1をAl溶湯に浸漬し、パイ
プ1の表面にAl膜を形成した。次に、パイプ1に形成
されているAl膜上に糊等の固着剤を塗布し、これを、
Ni,Cr及びAl粉末床内を潜らせて、パイプ1のA
l膜上にこれらの粉末を付着させた。Ni,Cr及びA
l粉末が付着したパイプ1を、真空中で1100℃まで
加熱し、パイプ1のAl膜上にNi,Cr及びAl粉末
を加熱融着させ、SUSシース型部品としての保護管7
を作製した。次に、保護管7内にFe−Cr線2AとN
i線2Bとの端部8を溶接して直列に結線したコイル2
を配置し、コイル2が埋設されるように保護管7内にM
gO粉末から成る充填部材3を充填した。
[Embodiment 1] In this SUS sheath type component manufacturing method, an embodiment for producing a glow heater is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. First, a pipe 1 made of SUS304L and having an outer diameter of 8 mm was immersed in an Al melt to form an Al film on the surface of the pipe 1. Next, a fixing agent such as glue is applied on the Al film formed on the pipe 1,
Ni, Cr and Al powders are made to dive into the bed and
These powders were deposited on the I film. Ni, Cr and A
The pipe 1 to which the powder is attached is heated to 1100 ° C. in a vacuum, and Ni, Cr and Al powder are heat-fused on the Al film of the pipe 1 to form a protective tube 7 as a SUS sheath type component.
Was prepared. Next, in the protective tube 7, the Fe-Cr wire 2A and N
A coil 2 in which the end 8 of the i-wire 2B is welded and connected in series.
Is placed in the protective tube 7 so that the coil 2 is embedded.
The filling member 3 made of gO powder was filled.

【0020】コイル2と充填部材3とを充填した保護管
7をスウェージングマシン等を用いてスウェージング加
工し、保護管7の外径をφ4mmまで縮小し、内部の充
填部材3の充填密度を高めると共に、表面の耐熱粒子層
の厚さを均一に膜状の被覆層5に形成してグローヒータ
6を作製した。グローヒータ6では、パイプ1と被覆層
5との間に介在するAl膜が中間層4を形成し、中間層
4がNi,Cr及びAlの粒子から成る被覆層5との結
合強度を高めると共に、高温酸化雰囲気中ではAl2
3 が生成され、耐酸化性を向上させることができた。ま
た、グローヒータ6は、飽和温度が1000℃となるよ
うにコイル2は設計されている。
The protection tube 7 filled with the coil 2 and the filling member 3 is swaged by using a swaging machine or the like, the outer diameter of the protection tube 7 is reduced to 4 mm, and the filling density of the filling member 3 inside is reduced. The glow heater 6 was manufactured by increasing the thickness of the heat-resistant particle layer on the surface of the coating layer 5 in a uniform manner. In the glow heater 6, the Al film interposed between the pipe 1 and the coating layer 5 forms the intermediate layer 4, and the intermediate layer 4 enhances the bonding strength with the coating layer 5 composed of Ni, Cr and Al particles, and Al 2 O in a high temperature oxidizing atmosphere
3 was generated, and the oxidation resistance could be improved. Further, in the glow heater 6, the coil 2 is designed so that the saturation temperature becomes 1000 ° C.

【0021】グローヒータ6の特性を測定するため、保
護管7を酸化雰囲気中に暴露した後の酸化温度(℃)に
対する引張り強度(MPa)を測定すると共に、保護管
7の使用回数に対する寿命を測定した。グローヒータ6
を従来のグローヒータと比較するため、従来のグローヒ
ータとして、保護管をSUSそのもので作製したものを
準備した。グローヒータ6(本発明品)と従来のグロー
ヒータ(従来品)との酸化雰囲気中に暴露した後の酸化
温度(℃)に対する引張り強度(MPa)の測定結果を
図3に示す。図3に示すように、本発明品は酸化温度が
1100℃の雰囲気中でも、引張り強度がほとんど低下
しなかったが、従来品では酸化温度が700℃以上では
引張り強度が大幅に低下し、酸化温度が1100℃の雰
囲気中ではほとんど引張り強度が無くなり、耐熱性も大
幅に低下することが分かった。
In order to measure the characteristics of the glow heater 6, the tensile strength (MPa) with respect to the oxidation temperature (° C.) after the protection tube 7 is exposed to an oxidizing atmosphere is measured, and the life of the protection tube 7 with respect to the number of times of use is measured. did. Glow heater 6
For comparison with the conventional glow heater, a conventional glow heater having a protective tube made of SUS itself was prepared. FIG. 3 shows the measurement results of the tensile strength (MPa) with respect to the oxidation temperature (° C.) after exposing the glow heater 6 (invention product) to the conventional glow heater (conventional product) in an oxidizing atmosphere. As shown in FIG. 3, the tensile strength of the product of the present invention was hardly reduced even in an atmosphere having an oxidation temperature of 1100 ° C. However, when the oxidation temperature of the conventional product was 700 ° C. or higher, the tensile strength was significantly decreased. It was found that in the atmosphere of 1100 ° C., the tensile strength was almost lost, and the heat resistance was also significantly reduced.

【0022】また、グローヒータ6の耐久性を試験する
ため、グローヒータ6に11Vを印加し、その時の寿命
を測定した。グローヒータ6(本発明品)と従来のグロ
ーヒータ(従来品)との耐久試験の結果を図5に示す。
図5から分かるように、従来品は、400サイクル数
(回)以下で保護管を構成するSUSに損傷し、コイル
が酸化されて断線した。これに対して、本発明品は、そ
の寿命が4400サイクル数(回)にも到達し、十分に
耐久性を有することが分かった。
In order to test the durability of the glow heater 6, 11 V was applied to the glow heater 6 and the life at that time was measured. FIG. 5 shows the results of the durability test of the glow heater 6 (the present invention product) and the conventional glow heater (the conventional product).
As can be seen from FIG. 5, in the conventional product, the SUS forming the protective tube was damaged after 400 cycles (times) or less, and the coil was oxidized and disconnected. On the other hand, the product of the present invention reached a life of 4400 cycles (times), and was found to have sufficient durability.

【0023】〔実施例2〕このSUSシース型部品の製
造方法において、熱電対の保護管を作製する実施例を図
2を参照して説明する。この実施例では、線材12とし
てW−5%Reから成る線材12AとW−26%Reか
ら成る線材12Bとの端部18を結合した2種類の直列
に結線した線材12を選定した。保護管17として、上
記実施例と同様に作製した。即ち、SUS304Lから
作製された内径φ6mmのパイプ11をAl溶湯に浸漬
し、パイプ11の表面にAl膜を形成した。次に、パイ
プ11に形成されているAl膜上に糊等の固着剤を塗布
し、これを、Ni,Cr及びAl粉末床内を潜らせて、
パイプ11のAl膜上にこれらの粉末を付着させた。N
i,Cr及びAl粉末が付着したパイプ11を、真空中
で1100℃まで加熱し、パイプ11のAl膜上にN
i,Cr及びAl粉末を加熱融着させ、SUSシース型
部品としての保護管17を作製した。次に、保護管17
内にW−5%Reから成る線材12AとW−26%Re
から成る線材12Bとを結線した線材12を配置し、線
材12が埋設されるように保護管17内にMgO粉末か
ら成る充填部材13を充填した。
[Embodiment 2] In this method of manufacturing a SUS sheath type component, an embodiment of manufacturing a thermocouple protection tube will be described with reference to FIG. In this embodiment, as the wire rod 12, two kinds of wire rods 12 connected in series in which end portions 18 of a wire rod 12A made of W-5% Re and a wire rod 12B made of W-26% Re are connected are selected. The protective tube 17 was manufactured in the same manner as in the above example. That is, a pipe 11 made of SUS304L and having an inner diameter of 6 mm was dipped in an Al molten metal to form an Al film on the surface of the pipe 11. Next, a fixing agent such as glue is applied onto the Al film formed on the pipe 11, and this is dipped in the bed of Ni, Cr and Al powders,
These powders were deposited on the Al film of the pipe 11. N
The pipe 11 on which the i, Cr and Al powders are adhered is heated to 1100 ° C. in vacuum, and N is formed on the Al film of the pipe 11.
The i, Cr, and Al powders were heat-fused to produce a protective tube 17 as a SUS sheath type component. Next, the protection tube 17
Wire rod 12A consisting of W-5% Re and W-26% Re
The wire rod 12 connected to the wire rod 12B was placed, and the protective tube 17 was filled with the filling member 13 made of MgO powder so that the wire rod 12 was buried.

【0024】線材12と充填部材13とを充填した保護
管17をスウェージングマシン等を用いてスウェージン
グ加工し、保護管17の外径を縮小し、内部の充填部材
13の充填密度を高めると共に、表面の耐熱粒子層の厚
さを均一に膜状の被覆層15に形成して熱電対10を作
製した。熱電対10は、上記実施例と同様に、パイプ1
1と被覆層15との間に介在するAl膜が中間層14を
形成し、中間層14がNi,Cr及びAlの粒子から成
る被覆層15との結合強度を高め、高温酸化雰囲気中で
はAl2 3 が生成され、耐酸化性を向上させることが
できた。
The protection tube 17 filled with the wire 12 and the filling member 13 is swaged using a swaging machine or the like to reduce the outer diameter of the protection tube 17 and increase the filling density of the filling member 13 inside. The heat-resistant particle layer on the surface was uniformly formed on the film-shaped coating layer 15 to prepare the thermocouple 10. The thermocouple 10 is the same as in the above-mentioned embodiment.
1 and the coating layer 15 form an intermediate layer 14 which enhances the bonding strength with the coating layer 15 composed of particles of Ni, Cr and Al, and the Al layer in the high temperature oxidizing atmosphere. 2 O 3 was generated and the oxidation resistance could be improved.

【0025】熱電対10を構成する保護管17を酸化雰
囲気中に暴露した後の酸化温度(℃)に対する引張り強
度(MPa)を測定すると共に、保護管7の使用回数に
対する寿命を測定した。熱電対10の保護管17の特性
は、実施例1と同様の結果を得ることができた。即ち、
本発明品は酸化温度が1100℃の雰囲気中でも、引張
り強度がほとんど低下しなく、耐酸化性が向上したこと
が分かった。
The tensile strength (MPa) with respect to the oxidation temperature (° C.) after exposing the protective tube 17 constituting the thermocouple 10 to the oxidizing atmosphere was measured, and the life of the protective tube 7 with respect to the number of times of use was measured. With respect to the characteristics of the protective tube 17 of the thermocouple 10, the same results as in Example 1 could be obtained. That is,
It was found that the product of the present invention showed almost no decrease in tensile strength even in an atmosphere having an oxidation temperature of 1100 ° C., and the oxidation resistance was improved.

【0026】熱電対10の耐久性を試験するため、熱電
対10が化学プラントに使用されて温度測定が行われる
ことを想定し、熱電対10を硫黄ガス雰囲気中の600
℃の下で使用し、熱電対10の使用回数即ちサイクル数
(回)に対する熱起電力変化(%)を測定した。また、
熱電対10を従来の熱電対と比較するため、従来の熱電
対として、保護管をSUSそのもので作製したものを準
備した。熱電対10(本発明品)と従来の熱電対(従来
品)とのサイクル数(回)に対する熱起電力変化の結果
を図4に示す。図4から分かるように、従来品は、30
0サイクル数(回)を越えた時点で、保護管を構成する
SUSに損傷し、内部の線材が酸化されて変質し、熱起
電力変化が1%以上となり、回数を加えるに従って熱起
電力変化が大きくなった。これに対して、本発明品は、
その寿命が500サイクル数(回)以上に達しても熱起
電力変化が1%以下であり、十分に耐久性を有すること
が分かった。
In order to test the durability of the thermocouple 10, it is assumed that the thermocouple 10 is used in a chemical plant and temperature measurement is performed, and the thermocouple 10 is subjected to 600 ° C. in a sulfur gas atmosphere.
The thermocouple 10 was used at a temperature of ℃, and the thermoelectromotive force change (%) with respect to the number of times of use of the thermocouple 10, that is, the number of cycles (times) was measured. Also,
In order to compare the thermocouple 10 with the conventional thermocouple, a protective tube made of SUS itself was prepared as the conventional thermocouple. FIG. 4 shows the results of changes in thermoelectromotive force with respect to the number of cycles (times) between the thermocouple 10 (the product of the present invention) and the conventional thermocouple (the conventional product). As can be seen from FIG. 4, the conventional product is 30
When the number of cycles exceeds 0 (time), the SUS that constitutes the protective tube is damaged, the internal wire rod is oxidized and deteriorated, and the thermoelectromotive force change becomes 1% or more. Has grown. On the other hand, the product of the present invention is
It was found that the change in thermoelectromotive force was 1% or less even when the life reached 500 cycles or more (cycles), and the durability was sufficient.

【0027】〔実施例3〕この実施例では、実施例1に
おいて、中間層4としてAl層を用いたが、Al層の代
わりに、Al−Si層を使用した。得られたグローヒー
タについて実施例1と同様の試験を行ったところ、実施
例1と同等以上の耐久性を有していることが分かった。
Example 3 In this example, an Al layer was used as the intermediate layer 4 in Example 1, but an Al—Si layer was used instead of the Al layer. The same test as in Example 1 was conducted on the obtained glow heater, and it was found that the glow heater had durability equal to or higher than that in Example 1.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明によるSUSシース型部品及び
その製造方法は、上記のように構成され、次のような効
果を有する。即ち、このSUSシース型部品は、SUS
基体で作製されたパイプの表面を、少なくともNi,C
r,Alの全ての元素を含む均一な層を形成する被覆層
で被覆し、前記パイプと前記被覆層との間にAlがリッ
チな組成の中間層を介在されたので、前記パイプ自体の
SUSが前記被覆層で保護され、酸化雰囲気中に暴露し
た後にも強度を低下させることなく、耐腐食性を向上で
きると共に、耐熱性を向上できる。しかも、このSUS
シース型部品は、前記保護管内に配置した前記線材を前
記充填部材の密度をアップした状態で強固に保持し、し
かも、耐酸化性で且つ耐熱性の前記保護管で保護するの
で、耐久性に優れ、熱電対に適用した場合には温度測定
精度が高精度となり、安定した信頼性のある熱電対を提
供でき、特に、酸化・還元性の雰囲気中で高温度を測定
するのに適している。
The SUS sheath type component and the method for manufacturing the same according to the present invention are configured as described above and have the following advantages. That is, this SUS sheath type component is
The surface of the pipe made of the substrate should be at least Ni, C
Since a coating layer forming a uniform layer containing all elements of r and Al is formed, and an intermediate layer having a composition rich in Al is interposed between the pipe and the coating layer, the SUS of the pipe itself is inserted. Is protected by the coating layer, and the corrosion resistance and heat resistance can be improved without lowering the strength even after exposure to an oxidizing atmosphere. Moreover, this SUS
The sheath type component firmly holds the wire rod placed in the protective tube in a state where the density of the filling member is increased, and is protected by the oxidation-resistant and heat-resistant protective tube. Excellent, the temperature measurement accuracy is high when applied to a thermocouple, and a stable and reliable thermocouple can be provided, which is particularly suitable for measuring high temperature in an oxidizing / reducing atmosphere. .

【0029】また、このSUSシース型部品をグローヒ
ータの保護管として使用した場合には、飽和温度を10
00℃とした場合の使用回数は大幅に延び、寿命を長く
できた。即ち、前記保護管には腐食が発生せず、酸化に
よる線材の断線等が発生せず、耐久性に富んだグローヒ
ータを提供できた。また、このSUSシース型部品を熱
電対の保護管として使用した場合には、硫黄ガス中での
使用状態でも、耐腐食性を向上でき、熱起電力変化が小
さく、耐久性に富んだ熱電対を提供できた。
When this SUS sheath type component is used as a protective tube for a glow heater, the saturation temperature is 10%.
When the temperature was set to 00 ° C, the number of times of use was significantly extended, and the life could be extended. That is, the protective tube did not corrode, and the wire rod was not broken due to oxidation, and a glow heater having a high durability could be provided. In addition, when this SUS sheath type component is used as a protective tube for a thermocouple, it is possible to improve the corrosion resistance even when used in sulfur gas, the thermoelectromotive force change is small, and the thermocouple is highly durable. Could be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明によるSUSシース型部品をグローヒ
ータに適用した一実施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment in which a SUS sheath type component according to the present invention is applied to a glow heater.

【図2】この発明によるSUSシース型部品を熱電対に
適用した一実施例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment in which the SUS sheath type component according to the present invention is applied to a thermocouple.

【図3】本発明品と従来品との酸化温度に対する引張り
強度を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the tensile strength of the product of the present invention and the conventional product with respect to the oxidation temperature.

【図4】本発明品と従来品とのサイクル数に対する熱起
電力変化を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change in thermoelectromotive force with respect to the number of cycles of the product of the present invention and the conventional product.

【図5】本発明品と従来品とのサイクル数の寿命を示す
グラフである。
FIG. 5 is a graph showing the cycle life of the product of the present invention and the conventional product.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 パイプ 2 コイル(導体線材) 2H 発熱部線材 2R 抵抗部線材 3,13 充填部材 4,14 中間層 5,15 被覆層 6 グローヒータ 7,17 保護管 10 熱電対 12,12A,12B 線材 1,11 Pipe 2 Coil (conductor wire) 2H Heat generating wire 2R Resistance wire 3,3 Filling member 4,14 Intermediate layer 5,15 Covering layer 6 Glow heater 7,17 Protective tube 10 Thermocouple 12, 12A, 12B Wire

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F28F 19/06 F28F 19/06 B // B21D 53/06 B21D 53/06 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location F28F 19/06 F28F 19/06 B // B21D 53/06 B21D 53/06 Z

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SUS基体で作製された中空部を有する
パイプ、及び該パイプの表面を被覆する少なくともN
i,Cr,Alの全ての元素を含む均一な被覆層から成
ることを特徴とするSUSシース型部品。
1. A pipe having a hollow portion made of a SUS substrate, and at least N coating the surface of the pipe.
A SUS sheath type component comprising a uniform coating layer containing all elements of i, Cr and Al.
【請求項2】 前記パイプと前記被覆層との間にAlが
リッチな中間層を介在させたことを特徴とする請求項1
にSUSシース型部品。
2. An Al-rich intermediate layer is interposed between the pipe and the coating layer.
SUS sheath type parts.
【請求項3】 前記中間層はAlとSiとの合金から構
成されていることを特徴とする請求項2に記載のSUS
シース型部品。
3. The SUS according to claim 2, wherein the intermediate layer is composed of an alloy of Al and Si.
Sheath type parts.
【請求項4】 前記パイプ内にヒータコイルが埋め込ま
れるように充填部材を充填してグローヒータに適用され
ていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に
記載のSUSシース型部品。
4. The SUS sheath type component according to claim 1, wherein a filling member is filled so that a heater coil is embedded in the pipe and is applied to a glow heater. .
【請求項5】 前記パイプ内に種類の異なる一対の線材
が埋め込まれるように充填部材を充填して熱電対に適用
されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1
項に記載のSUSシース型部品。
5. The thermocouple according to claim 1, wherein the pipe is filled with a filling member so that a pair of different kinds of wires are embedded in the pipe.
The SUS sheath type component according to the item.
【請求項6】 前記パイプ内外に流体が流れる熱交換を
行う熱交換器に適用されることを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1項に記載のSUSシース型部品。
6. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger exchanges heat with a fluid flowing in and out of the pipe.
The SUS sheath type component according to any one of 3 above.
【請求項7】 SUS基体で作製された中空部を有する
パイプの表面にAl及びAl合金のいずれかの材料を含
むAl膜を形成するステップ、前記パイプに形成された
前記Al膜上にNi,Cr,Alの全ての元素を含む粒
子を加熱融着して粒子膜を形成するステップ、及び前記
粒子膜で被覆した前記パイプをスエージングによって前
記粒子膜を均一にして被覆層を形成するステップ、から
構成したことを特徴とするSUSシース型部品の製造方
法。
7. A step of forming an Al film containing a material of Al or an Al alloy on the surface of a pipe having a hollow part made of a SUS substrate, Ni on the Al film formed on the pipe, Forming a particle film by heat-sealing particles containing all elements of Cr and Al, and forming a coating layer by uniformizing the particle film by swaging the pipe coated with the particle film, A method of manufacturing a SUS sheath type component, comprising:
JP28919395A 1995-10-12 1995-10-12 SUS sheath type component and manufacturing method thereof Pending JPH09106892A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28919395A JPH09106892A (en) 1995-10-12 1995-10-12 SUS sheath type component and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28919395A JPH09106892A (en) 1995-10-12 1995-10-12 SUS sheath type component and manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09106892A true JPH09106892A (en) 1997-04-22

Family

ID=17739987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28919395A Pending JPH09106892A (en) 1995-10-12 1995-10-12 SUS sheath type component and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09106892A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076044A (en) * 2006-09-22 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for coating a starting element used in a combustion process in an internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076044A (en) * 2006-09-22 2008-04-03 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for coating a starting element used in a combustion process in an internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5696348A (en) Thermocouple structure
JP3819537B2 (en) Electrical resistance temperature sensor
EP2428781B1 (en) Temperature sensor and temperature sensor system
CN101568825B (en) Thermocouple circuit and method and system for forming same
JP5304822B2 (en) Temperature sensor
JPH09105677A (en) Ceramic sheath type component and its manufacturing method
JPH0969417A (en) Temperature sensor and method of manufacturing the same
US11454551B2 (en) Temperature sensor and temperature measuring device
JP2002098333A (en) Glow plug
JP2009175129A (en) Temperature sensor and manufacturing method thereof
JP6250690B2 (en) Temperature sensor system and method for manufacturing temperature sensor system
US6040519A (en) Unit sheath
US7360947B2 (en) Temperature sensor apparatus
JP4203346B2 (en) Manufacturing method of temperature sensor
JP3416101B2 (en) Double metal tube sheath
JPH02120624A (en) Production of detection element
JP3627317B2 (en) Thermocouple structure
JP3641759B2 (en) Manufacturing method of temperature sensor with integrated thermocouple and protective tube
JP7042087B2 (en) Temperature sensor
JP7010027B2 (en) Temperature sensor and its manufacturing method
JPH06213731A (en) Thermocouple
JPH1114465A (en) Thermocouple structure
JP3627316B2 (en) Thermocouple structure
GB1559659A (en) Thermocoupe probe
JPS58123025A (en) Sheathed glow plug

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041102

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050308