鎂質耐火材料耐磨性的影響因素、測試與表征
耐磨性是耐火材料抵抗外部磨損的能力,對鎂質耐火材料的耐磨性提出了一些要求,如水泥回轉窯過渡段、循環流化床鍋爐和干淬爐冷卻段。下面我們來看下,鎂質耐火材料耐磨性的影響因素、測試與表征。
一、鎂質耐火材料影響材料耐磨性的因素
材料的強度、硬度、密度、結合強度和微觀組織對材料的耐磨性有較大的影響。材料的使用溫度對其耐磨性也有一定的影響。如何提高材料的耐磨性已經開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部分:
(1)細化晶粒尺寸,提高材料的整體均勻性;
(2)引入增強階段,形成復合材料;
(3)相變增韌。一般來說,同樣的硬度,高強度的材料可以更優異的耐磨性。
選擇耐磨性好的材料,引入硬度和強度較高的第二相,選擇合理的顆粒級配,可以提高試樣的耐磨性。
二、鎂質耐火材料耐磨性的測量和表征
(1)摩擦磨損幾種常見實驗
滑動摩擦磨損試驗:四球試驗、銷板試驗、環塊試驗、銷板往復運動試驗、磨料磨損試驗、軋制磨損試驗、環件軋制試驗、滾動4個球測試等等。
沖蝕磨損試驗。
(2)重方法
采用精密的分析天平衡量試樣磨損前后的質量變化,計算其質量變化率,表征其耐磨性。這種方法簡單且常用。
(3)磨損量測量方法
通過測量摩擦前后的體積變化,可以大致計算出材料的磨損量。在磨損過程中,隨著磨損的進行,試樣表面的晶粒會逐漸脫落,然后試樣的質量和體積會發生變化。通過測量磨損前后的體積變化來表征其耐磨性。
三、鎂質耐火材料摩擦磨損的分類及機理
磨損分為腐蝕磨損、磨粒磨損、粘著磨損和疲勞磨損。其機理有切削機理、粘附機理和疲勞機理。摩擦磨損的影響因素如下:
(1)載荷:一般載荷越大,磨損越嚴重。
(2)轉速:一般轉速越大,磨損越嚴重。
(3)溫度:低溫磨損主要是疲勞、粘附和剝落機制。高溫磨損的主要機理是氧化、粘附和剝離。
(4)磨料濃度:一般磨料濃度越大,磨損越嚴重。
要測試材料按規則制成三截錐法,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準錐,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、彎曲度與標準圓錐的彎曲度相當一種對比法測定耐火度。在測量過程中,溫度較高時,錐體內可能會出現液相。隨著溫度的升高,液相量增加,液相粘度降低,錐體軟化。當軟化達到一定程度時,錐體因自身重量而逐漸彎曲。當試驗錐與標準錐同時彎曲直至其頂點與底盤接觸時,已確定標準錐的彎曲溫度為試驗錐的耐火度。
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