耐火磚的高溫蠕變性及影響因素
耐火材料在恒定高溫和一定荷重作用下產(chǎn)生的變形與時(shí)間關(guān)系,即為材料的高溫蠕變性。當(dāng)材料在高溫下承受小于其極限強(qiáng)度的某一荷載時(shí),必然產(chǎn)生塑性變形,它的変形量會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸増加,甚至?xí)共牧掀茐?。此種蠕變現(xiàn)象,無(wú)疑對(duì)耐火材料的使用更為重要,因?yàn)閷?duì)在高溫下的耐火材料同時(shí)考慮了3個(gè)因素:強(qiáng)度、溫度和時(shí)間。
由于施加在耐火材料上的荷重方式不同,可分為高溫壓縮蠕變、高溫拉伸蠕變、高溫抗折蠕變和高溫扭轉(zhuǎn)蠕變等,其中最常使用的是高溫壓縮蠕變(簡(jiǎn)稱(chēng)壓蠕變)。
耐火制品壓蠕變的定義為:承受壓應(yīng)力的制品隨著時(shí)間變化而發(fā)生的等溫変形。
通常壓力為0.2MPa ,試樣要求為帶中心孔的圓柱體,直徑50mm ± 0.5mm ,高50mm ±0. 5mm ,中心孔直徑12 ~-13mm ,并與圓柱體共軸。
耐火材料在高溫、荷重條件下變形量(%)與時(shí)間h的形變曲線,影響因素較多,一般來(lái)說(shuō)有如下幾個(gè)方面:
(1)使用條件:溫度、荷重、時(shí)間、氣氛性質(zhì)(是氧化性或還原性);
(2)材質(zhì):化學(xué)組成(雜質(zhì)成分和其含量尤為重要)、礦物組成(是單相或復(fù)相,熔點(diǎn),尤其玻璃相的組成和數(shù)量)。
(3)顯微結(jié)構(gòu):如結(jié)晶相、玻璃相、晶相相互關(guān)系、氣孔大小、含量、分布等。
在使用時(shí),對(duì)耐火材料的蠕變指標(biāo),因使用條件不同,用戶(hù)各有不同要求。高溫蠕變與荷重軟化溫度的異同:共同點(diǎn)都是在一定靜荷重下按照T的升溫速度,測(cè)定試樣發(fā)生的変形量。不同點(diǎn):荷重軟化溫度是在以上條件下測(cè)走試樣各粋查形量的相應(yīng)溫度,例如測(cè)定試樣自膨脹最高點(diǎn)壓縮至原試樣高度的0.6%時(shí)的相應(yīng)溫度;而蠕變是在某一高溫時(shí)(如1550℃、1500℃、 1450℃、1400℃等)恒溫在一走靜荷重下測(cè)定單位時(shí)間的變形量或者是達(dá)到某種變形量所需的時(shí)間,即時(shí)間與變形量的關(guān)系。