鎂質(zhì)耐火材料耐磨性的影響因素、測(cè)試與表征
耐磨性是耐火材料抵抗外部磨損的能力,對(duì)鎂質(zhì)耐火材料的耐磨性提出了一些要求,如水泥回轉(zhuǎn)窯過(guò)渡段、循環(huán)流化床鍋爐和干淬爐冷卻段。下面我們來(lái)看下,鎂質(zhì)耐火材料耐磨性的影響因素、測(cè)試與表征。
一、鎂質(zhì)耐火材料影響材料耐磨性的因素
材料的強(qiáng)度、硬度、密度、結(jié)合強(qiáng)度和微觀組織對(duì)材料的耐磨性有較大的影響。材料的使用溫度對(duì)其耐磨性也有一定的影響。如何提高材料的耐磨性已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究工作。除了提高材料密度,減少材料缺陷外,主要研究思路分為以下幾個(gè)部分:
(1)細(xì)化晶粒尺寸,提高材料的整體均勻性;
(2)引入增強(qiáng)階段,形成復(fù)合材料;
(3)相變?cè)鲰g。一般來(lái)說(shuō),同樣的硬度,高強(qiáng)度的材料可以更優(yōu)異的耐磨性。
選擇耐磨性好的材料,引入硬度和強(qiáng)度較高的第二相,選擇合理的顆粒級(jí)配,可以提高試樣的耐磨性。
二、鎂質(zhì)耐火材料耐磨性的測(cè)量和表征
(1)摩擦磨損幾種常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)
滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn):四球試驗(yàn)、銷板試驗(yàn)、環(huán)塊試驗(yàn)、銷板往復(fù)運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)、磨料磨損試驗(yàn)、軋制磨損試驗(yàn)、環(huán)件軋制試驗(yàn)、滾動(dòng)4個(gè)球測(cè)試等等。
沖蝕磨損試驗(yàn)。
(2)重方法
采用精密的分析天平衡量試樣磨損前后的質(zhì)量變化,計(jì)算其質(zhì)量變化率,表征其耐磨性。這種方法簡(jiǎn)單且常用。
(3)磨損量測(cè)量方法
通過(guò)測(cè)量摩擦前后的體積變化,可以大致計(jì)算出材料的磨損量。在磨損過(guò)程中,隨著磨損的進(jìn)行,試樣表面的晶粒會(huì)逐漸脫落,然后試樣的質(zhì)量和體積會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量磨損前后的體積變化來(lái)表征其耐磨性。
三、鎂質(zhì)耐火材料摩擦磨損的分類及機(jī)理
磨損分為腐蝕磨損、磨粒磨損、粘著磨損和疲勞磨損。其機(jī)理有切削機(jī)理、粘附機(jī)理和疲勞機(jī)理。摩擦磨損的影響因素如下:
(1)載荷:一般載荷越大,磨損越嚴(yán)重。
(2)轉(zhuǎn)速:一般轉(zhuǎn)速越大,磨損越嚴(yán)重。
(3)溫度:低溫磨損主要是疲勞、粘附和剝落機(jī)制。高溫磨損的主要機(jī)理是氧化、粘附和剝離。
(4)磨料濃度:一般磨料濃度越大,磨損越嚴(yán)重。
要測(cè)試材料按規(guī)則制成三截錐法,并在一定的加熱速率下有固定的彎曲澆注溫度的三截錐標(biāo)準(zhǔn)錐,在給定的氣氛、加熱速率和加熱熱量的條件下,嘗試圓錐的彎曲度、彎曲度與標(biāo)準(zhǔn)圓錐的彎曲度相當(dāng)一種對(duì)比法測(cè)定耐火度。在測(cè)量過(guò)程中,溫度較高時(shí),錐體內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)液相。隨著溫度的升高,液相量增加,液相粘度降低,錐體軟化。當(dāng)軟化達(dá)到一定程度時(shí),錐體因自身重量而逐漸彎曲。當(dāng)試驗(yàn)錐與標(biāo)準(zhǔn)錐同時(shí)彎曲直至其頂點(diǎn)與底盤接觸時(shí),已確定標(biāo)準(zhǔn)錐的彎曲溫度為試驗(yàn)錐的耐火度。
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