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荷重软化温度

/refractoriness under load/
条目作者黄朝晖

黄朝晖

最后更新 2022-01-20
浏览 148
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耐火材料承受恒定载荷并且在一定升温速率的加热条件下产生变形的温度。又称高温荷重变形温度。是评价耐火材料制品高温下安全使用温度的重要指标。它表示耐火材料对高温和载荷共同作用下的抵抗能力。

英文名称
refractoriness under load
所属学科
材料科学与工程

影响耐火材料制品荷重软化温度的主要因素是耐火制品的化学组成、物相组成、显微结构及制造工艺因素。具体包括:原料的纯度、配料组成和烧成温度制度;耐火材料的结晶相(主晶相、次晶相)和基质相的种类及数量与特性、显微结构呈现网络状的程度、晶相与液相的相互作用情况。通常情况下,耐火材料高温下形成液相的数量少,其荷重软化温度就高,致密的且气孔率较低的耐火材料高温下开始变形的温度高。通过提高原料的纯度、调整颗粒级配、增大成型压力以提高坯体密度、适当提高烧成温度和延长保温时间来改善耐火材料的烧结程度,能够提高耐火材料制品的荷重软化温度。

耐火材料的荷重软化温度测定方法有示差-升温法和非示差-升温法两种。国际标准(ISO 1893:1989)和中国国家标准(GB/T 5989—2008)规定用示差-升温法测定耐火材料制品的荷重软化温度。其基本原理是:在规定的恒定压负荷和升温速度下加热圆柱体试样,直至试样产生规定的压缩形变,测量和记录在产生规定压缩变形量时相应的温度。测试条件为:所采用的试样尺寸为带中心孔的圆柱体,直径为50毫米、高度50毫米,中心孔的直径为12~13毫米的贯通圆孔。施加在试样的载荷分别为0.2兆帕(致密定形耐火材料制品)和0.05兆帕(隔热定形耐火材料制品);升温速率一般为4.5~5.5℃/分钟(温度超过500℃时可为10℃/分钟)。记录试样的温度及变形量,得到相应的温度-变形曲线。试样自膨胀最高点后压缩变形至原始高度的变形量为0.5%、1%、2%和5%时相应的温度,称为该试样的荷重软化的温度。

中国黑色冶金行业标准(YB/T 370—2016)非示差-升温法为:将直径36毫米、高度50毫米的圆柱体试样以恒定的负荷0.2兆帕在电阻炉内加热,按规定升温速率进行升温,测定试样的温度-变形曲线。记录试样从膨胀的最高点被压缩变形0.6%时的温度,此温度为荷重软化开始温度(或称0.6%变形温度);试样自膨胀最大点被压缩变形4%的温度为荷重软化变形温度(或称试样的4%变形温度)。

由于测定耐火制品的荷重软化温度时所加载荷和升温速率的不同,即使同一种耐火材料,其荷重软化温度也会有不同的测试结果。因此,比较不同耐火材料的荷重软化温度,应采用同一种测试条件下的测试结果。

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