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高铝砖为什么会断裂

2021-06-11

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高铝砖另一种非线性断裂是在高温下变形时遇到的蠕变破坏。在这些条件下,纯耐火氧化物材料的变形主要来自晶界滑移。对于小的形变来说,晶界滑移速度比例于剪应力;而对于较大的形变来说,由于晶界是不平整的,其几何不整合性将导致邻近晶粒间咬合。当晶界发生迁移以调整这种不规则性时,晶界滑移速率将会降低。于是,在晶界区域形成高的张应力,从而导致裂纹及气孔成核。当拉伸继续下去时,气孔将会扩大。在多晶材料中,该过程则是一种体积扩散过程。在具有黏性晶界相的材料中,气孔长大的机理可能是晶界相中的黏滞流动。

高铝砖的蠕变断裂机理

气孔增大的后果是会导致横截面上的固相面积减小,单位面积的应力增大,随之产生断裂直至毁坏。粒状结构的多孔高铝砖在高温使用中的蠕变断裂形式,它是取自平炉顶上应用的镁铝砖在过热条件下使用后残砖磨光照片的实际例子。气孔在自身重量作用下从冷端到热端逐渐增大的情况,在继续经受自身重量作用时便产生与工作面几乎平行的裂隙(断裂)。

含有液相高铝砖中的蠕变断裂,通常是由于扩散的结果。因此,高铝砖的蠕变断裂现象随着温度不同会产生差异,蠕变速度随温度变化的关系。在大于1500℃时曲线倾斜度不同,表明在该温度液相开始急剧形成的事实。由于蠕变断裂是扩散的结果,因而不能测到确切的蠕变强度,但随着应力和温度的提高,断裂所需要的时间都会缩短。这种情况表示实验数据的方法是蠕变-断裂曲线。如果用断裂前时间的对数对作用应力作图,可得一直线,该直线可恰当地表示高铝砖蠕变-断裂过程发生范围内的数据。过热导致镁铝砖高温蠕变断裂路径的实际例子。


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