Չորս ցուցանիշ, որոնք որոշում են հրակայուն նյութերի բարձր ջերմաստիճանային կատարողականը

Հրակայուն նյութերի օգտագործման ընթացքում դրանք հեշտությամբ հալվում և փափկացնում են ֆիզիկական, քիմիական, մեխանիկական և այլ ազդեցությունների ազդեցության տակ բարձր ջերմաստիճանում (սովորաբար 1000~1800 °C), կամ քայքայվում են էրոզիայի պատճառով, կամ ճաքճքում և վնասվում, ինչը խաթարում է դրանց աշխատանքը: Աղտոտված նյութ: Հետևաբար, պահանջվում է, որ հրակայուն նյութը ունենա հատկություններ, որոնք կարող են հարմարվել տարբեր շահագործման պայմաններին: Հետևյալը 4 ցուցանիշներ են, որոնք որոշում են հրակայուն նյութերի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրությունը.

(1) Հրակայուն

Հրակայունությունը վերաբերում է այն ջերմաստիճանին, որի դեպքում նյութը բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ հասնում է որոշակի փափկության աստիճանի և բնութագրում է նյութի դիմադրողականությունը բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության նկատմամբ: Հրակայունությունը հիմք է նյութը որպես հրակայուն նյութ օգտագործելու հնարավորության գնահատման համար: Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպությունը սահմանում է, որ 1500 ℃-ից բարձր հրակայունությամբ անօրգանական ոչ մետաղական նյութերը հրակայուն նյութեր են: Այն տարբերվում է նյութի հալման ջերմաստիճանից և տարբեր հանքանյութերից կազմված բազմաֆազ պինդ նյութերի խառնուրդի համապարփակ արտահայտությունն է:

Հրակայունությունը որոշող ամենակարևոր գործոնը նյութի քիմիական հանքային կազմն ու բաշխումն է: Տարբեր խառնուրդների բաղադրիչները, հատկապես ուժեղ լուծիչի ազդեցություն ունեցողները, լրջորեն կնվազեցնեն նյութի հրակայունությունը: Հետևաբար, արտադրության գործընթացում պետք է հաշվի առնել համապատասխան միջոցառումներ՝ հումքի մաքրությունն ապահովելու և բարելավելու համար:

Հրակայունությունը նյութին բնորոշ բացարձակ ֆիզիկական մեծություն չէ, այլ հարաբերական տեխնիկական ցուցանիշ է, երբ նյութը հասնում է որոշակի փափկացման աստիճանի, որը չափվում է որոշակի փորձարկման պայմաններում: Փորձարկման նյութից պատրաստվում է կտրված եռանկյունաձև կոն (կոչվում է փորձարկման կոն)՝ համաձայն սահմանված մեթոդի, և ստանդարտ կտրված եռանկյունաձև կոն (կոչվում է ստանդարտ կոն)՝ ֆիքսված ծռման ջերմաստիճանով՝ որոշակի տաքացման արագությամբ: Տաքացումը և հրակայունությունը որոշվում են՝ համեմատելով փորձարկման կոնի ծռման աստիճանը ստանդարտ կոնի ծռման աստիճանի հետ: Կտրված եռանկյունաձև կոնի ստորին ստորին մասը յուրաքանչյուր կողմից 8 մմ երկարություն ունի, վերին ստորին մասը՝ 2 մմ, իսկ բարձրությունը՝ 30 մմ: Չափման ընթացքում բուրգում բարձր ջերմաստիճանում կարող է հայտնվել հեղուկ փուլ: Ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց հեղուկ փուլի քանակը մեծանում է, հեղուկ փուլի մածուցիկությունը նվազում է, և կոնը փափկացնում է: Երբ փափկացումը հասնում է որոշակի մակարդակի, կոնը աստիճանաբար ծռվում է իր սեփական քաշի պատճառով: Երբ փորձարկման կոնը և ստանդարտ կոնը միաժամանակ ծռվում են մինչև դրանց գագաթնակետը շփվի շասսիի հետ, ստանդարտ կոնի որոշված ​​ծռման ջերմաստիճանը պետք է գերակշռի որպես փորձարկման կոնի հրակայունություն։

Հայտնի է նաև որպես հրակայուն նյութի փափկացման կետ բեռի տակ կամ հրակայուն նյութի դեֆորմացիայի ջերմաստիճան բեռի տակ, այն ցույց է տալիս հրակայուն նյութի դիմադրությունը բարձր ջերմաստիճանի և բեռի համակցված ազդեցությանը հաստատուն բեռի տակ կամ այն ​​ջերմաստիճանային տիրույթը, որտեղ հրակայուն նյութը ցուցաբերում է ակնհայտ պլաստիկ դեֆորմացիա: Հրակայուն նյութի առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը կարելի է եզրակացնել բեռի տակ փափկացման ջերմաստիճանից: Բեռի տակ փափկացման ջերմաստիճանը ներկայացնում է հրակայուն նյութի կառուցվածքային ամրությունը նմանատիպ օգտագործման պայմաններում և կարող է օգտագործվել որպես հիմք հրակայուն նյութի առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը որոշելու համար:

Բեռնվածության տակ մեղմացման ջերմաստիճանը որոշող հիմնական գործոնը նյութի քիմիական հանքային կազմն է, որը նույնպես անմիջականորեն կապված է նյութի արտադրության գործընթացի հետ: Նյութի սինտերացման ջերմաստիճանը մեծ ազդեցություն ունի բեռի տակ մեղմացման դեֆորմացիայի ջերմաստիճանի վրա: Եթե սինտերացման ջերմաստիճանը համապատասխանաբար բարձրացվի, սկզբնական դեֆորմացիայի ջերմաստիճանը կբարձրանա ծակոտկենության նվազման, բյուրեղների աճի և լավ կապի պատճառով: Հումքի մաքրության բարելավումը և ցածր հալույթի կամ լուծիչի պարունակության նվազեցումը կբարձրացնի մեղմացման դեֆորմացիայի ջերմաստիճանը բեռի տակ: Օրինակ, կավե աղյուսներում նատրիումի օքսիդը և սիլիցիումային աղյուսներում ալյումինի օքսիդը բոլորն էլ վնասակար օքսիդներ են:

(3) Հրակայուն նյութերի բարձր ջերմաստիճանային ծավալային կայունություն

Բարձր ջերմաստիճանի երկարատև ազդեցության տակ հրակայուն նյութը առաջացնում է ծավալային ընդարձակում, որը կոչվում է մնացորդային ընդարձակում: Հրակայուն նյութի մնացորդային ընդարձակման (դեֆորմացիայի) չափը արտացոլում է բարձր ջերմաստիճանում ծավալային կայունության որակը: Որքան փոքր է մնացորդային դեֆորմացիան, այնքան լավ է ծավալային կայունությունը. ընդհակառակը, որքան վատ է ծավալային կայունությունը, այնքան ավելի հեշտ է դեֆորմացիա կամ վնաս հասցնել քարին:

Վերայրման գծի փոփոխությունը հաճախ օգտագործվում է նյութի բարձր ջերմաստիճանային ծավալային կայունությունը գնահատելու համար, որը կարևոր ցուցանիշ է նյութի որակը գնահատելու համար։

Բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ հրակայուն նյութերի մեծ մասը կկծկվի։ Վերաթրծման ընթացքում հրակայուն նյութերի մեծ մասը կկծկվի, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ բարձր ջերմաստիճանում նյութի կողմից առաջացած հեղուկ փուլը լցնում է ծակոտիները, որպեսզի մասնիկները ավելի ձգվեն և ամրանան։ Վերջերս տեղի է ունեցել վերաբյուրեղացում, ինչը հանգեցնում է նյութի հետագա խտացմանը։ Կան նաև մի քանի նյութեր, որոնք ընդարձակվում են վերաթրծման ընթացքում։ Օրինակ՝ սիլիկատային աղյուսը ընդարձակվում է օգտագործման ընթացքում պոլիբյուրեղային փոխակերպման պատճառով։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ սիլիկատային աղյուսի չփոխակերպված քվարցը բարձր ջերմաստիճանում կշարունակի վերածվել տրիդիմիտի կամ քառակուսիի։ Քվարցը, որը ծավալով ընդարձակվում է, սիլիկատային աղյուսներում մոտ 10%-ով չփոխակերպված է։ Վերաթրծման ընթացքում նյութի կծկումը և ընդարձակումը նվազեցնելու համար արդյունավետ է համապատասխանաբար բարձրացնել թրծման ջերմաստիճանը և երկարացնել պահպանման ժամանակը, բայց այն չպետք է չափազանց բարձր լինի, հակառակ դեպքում դա կհանգեցնի նյութի կառուցվածքի ապակեպատման և ջերմային ցնցումների կայունության նվազմանը։ Թրծման և օգտագործման ընթացքում նյութում քվարցի մասնիկների ընդարձակման պատճառով, որը չեզոքացնում է կավի կծկումը, կիսասիլիկատային աղյուսների ծավալի փոփոխությունը փոքր է, և դրանցից մի քանիսը փոքր-ինչ ընդարձակվում են։

(4) Ջերմային ցնցումների կայունություն

Հրակայուն նյութերի՝ ջերմաստիճանի արագ փոփոխություններին դիմակայելու ունակությունը՝ առանց քայքայման, կոչվում է ջերմային ցնցումների նկատմամբ կայունություն։ Այս հատկությունը հայտնի է նաև որպես ջերմային ցնցումների դիմադրություն կամ ջերմային ցնցումների դիմադրություն։

Նյութի ջերմային ցնցումների կայունության ինդեքսի վրա ազդող հիմնական գործոնը նյութի ֆիզիկական հատկություններն են, ինչպիսիք են ջերմային ընդարձակումը, ջերմահաղորդականությունը և այլն: Ընդհանուր առմամբ, որքան բարձր է նյութի գծային ընդարձակման արագությունը, այնքան վատ է ջերմային ցնցումների կայունությունը. որքան բարձր է նյութի ջերմահաղորդականությունը, այնքան լավ է ջերմային ցնցումների կայունությունը: Բացի այդ, հրակայուն նյութի միկրոկառուցվածքը, մասնիկների կազմը և ձևը բոլորն էլ ազդեցություն ունեն ջերմային ցնցումների կայունության վրա: