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耐火材料檢測時,做壓蠕變試驗應該注意什么?_拜恩檢測-專業第三方檢測機構

發表時間:2021-11-18   來源:

蠕變性能是耐火材料檢測的常見項目之一。蠕變性能說白了就是檢測耐火材料在工作條件下展現出來的抗塑性變形能力。由于屬于耐火材料的標志性性能之一,所以企業采購時,都會重點關注一下該指標。壓蠕變試驗是檢測耐火材料蠕變性能的試驗。檢測方法簡單講就是在恒定的壓應力下看耐火材料隨著時間而發生的等溫形變能力??偨Y說,耐火材料的蠕變性能就是測試應力、溫度、時間和材料結構的函數。

耐火材料

GB/T 5073-2005 《耐火材料 壓蠕變試驗方法》是目前現行測試耐火材料蠕變性能的國家標準。該標準依據的是國際標準ISO 3187:1989 《耐火制品 壓蠕變試驗方法》,以及EN 993-9:1997、 ASTM C 832-2000。此外,德國標準 DIN 51053-2也可以參考,該標準GB/T 5073基本一致,但是在結果計算上 L0 是膨脹最大點開始的位移,而不是恒溫開始時的位移,因此試驗結果跟國家標準的結果有差異。相關標準名稱具體如下:

 

國內外參考標準

GB/T 4513.6-2017 不定形耐火材料 第6部分 物理性能的測定

ISO 3187:1989 耐火制品 壓蠕變試驗方法

EN 993-9:1997 致密定形耐火制品試驗方法 第 9 部分 壓蠕變的測定

DIN 51053-2-1973 有溫度、壓力確定的軟化性能的測定溫度和壓力恒定時蠕變 (DFL)的測定

ASTM C 832-2000(2015) 耐火材料熱膨脹和壓蠕變試驗方法

試驗設備

壓蠕變試驗介紹

 

1.試驗原理

壓蠕變的測試原理為將一個給定尺寸的試樣,在恒定的壓應力下以一定的升溫速率加熱并達到設定的溫度,記錄試樣在恒定溫度下隨著時間而產生的高度方向上的變形量以及相對于試樣原始高度的變化百分率。

 

2.試樣制備

試樣采用的試樣為中心帶通孔的圓柱體,直徑 50mm±0.5mm,高 50mm±0.5mm,中心通孔直徑 12mm到13mm,并與圓柱體同軸,試樣的上下端面應平整并相互平行。

 

3.試驗過程

測量試樣的高度及內外徑,精確到 0.1mm,將試樣放置在加壓棒和支承棒之間,并用墊片隔開,調整測量裝置至正確位置,并將其放入試驗爐內。按規定的升溫速率升溫,升溫速率由控溫熱電偶調節,一般為(4.5~5.5)℃/min。記錄試樣高度和溫度的變化。當達到試驗溫度時,開始保溫,通常保溫時間是 25h 和 50h,記錄保溫過程中試樣的蠕變率。通常記錄第一個 5h 的變化百分率與試驗結束時的變化百分率之差。

 

這里需要注意的是,我們對加壓棒施加的恒定壓力,致密定形制品 應為0.2 MPa;定形隔熱制品 應為0.05 MPa。壓力誤差±2%。

 

特別注意事項

我們在做耐火材料壓蠕變實驗時,最應該特別注意的地方就是最后的“結果計算”這個地方。根據GB/T 5073-2005的規定:如果材料在達到試驗溫度之前開始變形,這個變形量應在報告中注明,它是指發生在最大膨脹點的溫度和試驗溫度之間試樣高度的變化百分率(相對于原始高度)也就是第5個小時和第 25(或50h)個小時總的蠕變率差值。

 

該項規定是為了明確如果試樣在保溫開始前達到最大膨脹點,那么從膨脹最大點到保溫時間開始時的相對于試樣原高度的位移變化率要報告出來。但是我們在實際試驗時,大多數樣品在保溫開始之前已經達到了最大膨脹點,所以現行國家標準其實要求測的是試樣從膨脹最大點到保溫開始時試樣的變形率加上恒溫開始時保溫某個小時的蠕變率。而我們要求報的壓蠕變的試驗結果是從膨脹最大點開始到保溫某個小時的蠕變率。因此表述為“第 5h 和試驗結束時的蠕變率差值。”更符合實際情況。

 

該蠕變率差值對于相關耐火材料產品生產具有一定的指導意義,所以大家在實際檢測時,一定要注意這個地方。此外,如果耐火材料屬于不定形產品,可以依據更新的GB/T 4513.6-2017 來執行。除了以上幾點,在壓蠕變試驗的測試裝置靈敏度、游標卡尺的精度方面也可以參考國際標準來執行。建議將靈敏度要求至少 0.001mm 改為應至少 0.005mm,精度由 0.02mm 改為0.1mm。

 

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