耐火材料高温耐冲蚀磨损性能试验方法研究

摘要

本文提出了一种新型耐高温冲蚀磨损实验方法，以不同组分刚玉质耐火材料作为试验样品，用ABR-1450A型高温耐磨试验仪研究了材料的高温耐冲蚀磨损性能。初步试验表明，该耐磨试验仪数据稳定，性能可靠，该实验方法适用于耐火材料高温耐磨性测试和材料的冲蚀磨损机理研究。 对不同配比和在不同冲蚀环境下的刚玉质耐火材料的耐磨损性能和显微结构进行了研究，着重探讨了高温下影响刚玉耐火材料耐磨损性能的因素。实验结果表明：1、提高耐火材料的体积密度会使整体材料的抗冲蚀性能得到提高；2、刚玉耐火材料的抗冲蚀性能和水泥加入量密切相关。水泥加入量越多，材料的中高温耐磨性能越差；3、加入少量硅微粉有利于提高刚玉质耐火材料的抗冲蚀能力；4、随着冲蚀温度的升高，刚玉质耐火材料的冲蚀率逐渐增大，在1000℃左右达到最大；5、刚玉质耐火材料的冲蚀磨损一般表现为较强的脆性冲蚀特征，其冲蚀率随冲角的变大而增大；在同一冲角下大粒度磨粒对冲蚀磨损的影响要比小粒度磨粒大。

目录

文摘

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1文献综述

1.1引言

1.2固体粒子冲蚀试验设备类型

1.2.1按试验目的分类

1.2.2按流动介质分类

1.3常用的气流冲蚀设备

1.3.1单颗粒冲蚀设备

1.3.2试验室用来评价材料及机理研究设备

1.4材料冲蚀磨损的几种模型

1.4.1以弹塑性变形为主的冲蚀磨损模型

1.4.2以疲劳裂纹为主引起的冲蚀磨损模型

1.4.3二次冲蚀模型

1.4.4脆性材料的冲蚀模型

1.4.5流体冲蚀模型

1.5冲蚀磨损的新近展

1.5.1颗粒特性对冲蚀性能影响的研究

1.5.2材料失重的三个阶段

1.5.3塑性—脆性冲蚀的互相转化

1.5.4冲蚀磨损和磨粒磨损的关系

1.6陶瓷材料的冲蚀机理

1.6.1陶瓷材料的弹塑性冲蚀模型

1.6.2陶瓷材料疲劳裂纹的冲蚀模型

1.7影响冲蚀磨损的因素

1.7.1冲蚀角

1.7.2冲蚀速度

1.7.3冲蚀时间及粒子流量

1.7.4环境温度

1.7.5粒子特性的影响

1.7.6材料性质的影响

1.8本课题研究的背景和目的

2试验原理及试验方法

2.1试验设备

2.2试样制备

2.2.1原料

2.2.2试样制备过程

2.3试样的检测方法及冲蚀试验原理

2.3.1体积密度、气孔率的检测

2.3.2试样磨损量的测量

2.3.3磨损表面形貌的观察

2.4试验方案的确定

2.5试验方法及操作

2.6仪器的校正

2.7试验说明

2.8试验主要仪器及设备

3试验结果分析与讨论

3.1高温耐磨试验仪性能考核

3.1.1试验仪的稳定性

3.1.2冲蚀磨损率的稳定性

3.1.3高温试验仪的测试

3.2刚玉质耐火材料理化性能对高温冲蚀磨损的影响

3.2.1体密和气孔率对冲蚀率的影响

3.2.2水泥加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

3.2.3硅微粉加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

3.2.4试样的临界粒度对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

3.3冲蚀条件对冲蚀磨损的影响

3.3.1冲蚀温度对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

3.3.2冲蚀角和磨料粒度对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

3.4磨粒直径与颗粒间距比对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响

4刚玉质耐火材料的高温冲蚀机理研究

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献