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闡述高鋁磚的蠕變斷裂機(jī)理

發(fā)布時間:2020/11/17 企業(yè)新聞 標(biāo)簽:輕質(zhì)保溫磚瀏覽次數(shù):948

  高鋁磚另一種非線形斷裂是在高溫下變形時遇到的蠕變破壞。在這些條件下,純耐火氧化物材料的變形主要來自晶界滑移。對于小的形變來說,晶界滑移速度比例于剪應(yīng)力;而對于較大的形變來說,由于晶界是不平整的,其幾何不整合性將導(dǎo)致鄰近晶粒間咬合。當(dāng)晶界發(fā)生遷移以調(diào)整這種不規(guī)則性時,晶界滑移速率將會降低。于是,在晶界區(qū)域形成高的張應(yīng)力,從而導(dǎo)致裂紋及氣孔成核。當(dāng)拉伸繼續(xù)下去時,小氣孔將會擴(kuò)大。在多晶材料中,該過程則是一種體積擴(kuò)散過程。在具有黏性晶界相的材料中,氣孔長大的機(jī)理可能是晶界相中的黏滯流動。


  氣孔增大的后果是會導(dǎo)致橫截面上的固相面積減小,單位面積的應(yīng)力增大,隨之產(chǎn)生斷裂直至毀壞。粒狀結(jié)構(gòu)的多孔高鋁磚在高溫使用中的蠕變斷裂形式,它是取自平爐頂上應(yīng)用的鎂鋁磚在過熱條件下使用后殘磚磨光照片的實際例子。圖中表明氣孔在自身重量作用下從冷端到熱端逐漸增大的情況,在繼續(xù)經(jīng)受自身重量作用時便產(chǎn)生與工作面幾乎平行的裂隙(斷裂)。


  含有液相高鋁磚中的蠕變斷裂,通常是由于擴(kuò)散的結(jié)果。因此,高鋁磚的蠕變斷裂現(xiàn)象隨著溫度不同會產(chǎn)生差異,蠕變速度隨溫度變化的關(guān)系。在大于1500℃時曲線傾斜度不同,表明在該溫度液相開始急劇形成的事實。由于蠕變斷裂是擴(kuò)散的結(jié)果,因而不能測到確切的蠕變強(qiáng)度,但隨著應(yīng)力和溫度的提高,斷裂所需要的時間都會縮短。這種情況表示實驗數(shù)據(jù)的最好方法是蠕變-斷裂曲線。如果用斷裂前時間的對數(shù)對作用應(yīng)力作圖,可得一直線,該直線可恰當(dāng)?shù)乇硎靖咪X磚蠕變-斷裂過程發(fā)生范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。過熱導(dǎo)致鎂鋁磚高溫蠕變斷裂路徑的實際例子。

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