高溫蠕變性

高溫蠕變性是指製品在高溫下受應力作用隨時間變化而變化的等溫形變。國家標準GB/T5073-2005規定了耐火製品壓蠕變的試驗方法。其原理是，在恆壓下，以一定的升溫速率，加熱規定尺寸的試樣，在指定的試驗溫度下恆溫，記錄試樣隨時間變化而產生的高度方向上的變形量以及相對於式樣原始高度的變化百分率。

基本介紹

• 中文名：高溫蠕變性
• 外文名：High temperature creep
• 簡介：等溫形變
• 公式：P= （Ln-L0）/Li×100%
• P：蠕變率
• 領域：冶金

簡介

製品在高溫下，受應力作用隨著時間變化而發生的等溫形變。由於施加外力的方式不同.可分為高溫壓縮蠕變
高溫拉伸蠕變、高溫彎曲蠕變和高溫扭轉姍變等。但主要套用的是壓縮蠕變。
對某些在高溫下長期使用的襯欠創品，必須考慮其形變是否會導致整個砌體的嚴重變形甚至倒塌。例如高護熱風護蓄熱室格子磚，因為長期受荷重和熱負荷的作用，高溫蠕變是其最主要的性能指標。

耐火材料是非均質體，產生蟠變的原因非常複雜，既有巨觀結構上的因素，也有徽觀結構上的原因。當溫
度升高時，材料中液相的粘度下降，數量逐漸增加，因而產生塑性。當受到外力作用時即會產生形變，這是產
生蠕變的主要原因.液相向氣孔中坡充，尤其在受到外力作用時，材料體積的縮小，也是產生蝸變的原因。溫度提高，液相浸潤晶相，晶相不斷向液相中溶解，造成晶相數量減少，晶粒的不斷長大、重結晶的發生等。.都會產生蠕變。

計算

蠕變率按下式計算：

P= ×100%

式中 P—蠕變率，%；

Li—試樣原始高度，mm；

L0—試樣恆溫開始時的高度，mm；

Ln—試樣恆溫n小時的高度，mm；

原理

耐火材料是非均質體，產生蠕變的原因非常複雜，既有巨觀結構上的因素，也有微觀結構上的原因。當溫度升高時，材料中液相的粘度下降，數量逐漸增加，因而產生塑性。當受到外力作用時即會產生形變，這是產生蠕變的主要原因。液相向氣孔中填充，尤其在受到外力作用時，材料體積的縮小，也是產生蠕變的原因。溫度提高，液相浸潤晶相，晶相不斷向液相中溶解，造成晶相數量減少；晶粒的不斷長大、重結晶的發生等，都會產生蠕變。此外，晶相本身的塑性變形，即由於晶界的滑移、位錯等引起的形變都可促使蠕變增大。製品的高溫蠕變屬於應力引起的永久性形變。當引起形變的因素消失後，不可能恢復到物體的原始狀態。

無論何種形式的蠕變，都是變形量與溫度、應力和時間的函式關係。在應力和溫度固定的情況下，根據對變形一時間曲線的分析，耐火材料的蠕變有如下特性，即蠕變可分為三個特徵階段，第1階段為減速蠕變(初期蠕變)，這一階段的時間很短；第2階段為勻速蠕變(粘性蠕變、穩態蠕變)；第3階段為加速蠕變，此階段蠕變速率迅速增加，直至材料破壞。

外界影響

在使用過程中外界因素的影響，也會改變材料的高溫蠕變性。例如煙氣中夾帶的灰塵在耐火材料上的沉積、熔融的金屬和熔渣對耐火材料的浸入隨即發生的化學反應等，都會加劇耐火材料的高溫變形。

為了改善耐火材料的蠕變性，最重要的是改善耐火製品的化學礦物組成和結構。為此，應提高原料的純度，減少高溫下液相的生成量；提高液相的粘度，減弱對晶相的浸潤；增加直接結合率；控制和調節製品中的礦物成分，儘量形成高熔點礦相和良好的網路結構。製造工藝對改善製品高溫蠕變性有很大關係。合理的粒度級配，加大成型壓力，適當提高製品的燒成溫度、延長保溫時間，使製品中晶體發育良好、晶問結合牢固，是提高製品的高溫強度、降低蠕變的重要手段。

測定耐火製品壓縮蠕變試驗方法

測定耐火製品壓縮蠕變試驗方法，中國標準(GB5073)的要點是，按規定從製品上鑽取試樣，試樣安裝在蠕變試驗儀內並施以壓負荷，按規定曲線升溫。到達規定溫度後長時間保溫，並記錄試樣在高度方向的變形量，直至保溫結束。所測得的最終變形量即為該試樣的蠕變數，計算出蠕變率。報告中註明單位面積荷重、試驗溫度和保溫時間。