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钢纤维在耐火材料中的应用

发布日期： 2017-04-28 00:00:00 阅读量（431）作者：

1.概述

耐火材料中，钢纤维起增强作用;锚固件起粘接整体性窑衬和窑体的作用，钢纤维和锚固件都经受高温长期作用，且承受很大应力的作用。

随温度增高，金属性能会发生变化。同时，高温下随载荷作用时间的延长金属的性能也会发生变化。例如，20#钢在450°(：的短时抗拉强度为330MPa，但承受230MPa的应力，持续300h就发生断裂。如果应力减少到120MPa，持续 10000h也发生断裂。所以，高温下金属材料的力学机械性能，不能简单根据常温短时应力-应变曲线来评价，必须考虑温度和时间两个因素，研究温度、应力、应变与时间的关系，根据性能随温度和时间而变的规律来合理使用材料。

其次，高温下金属材料的活泼性很高。比如，耐热钢会与窑气中的〇2、 S02、H2O等作用。被腐蚀之后，耐热钢的体积膨胀、性能变劣，不仅不能发挥有益作用，还会加速耐火材料的损坏。所以，不同的耐热钢对使用温度和环境均有一定的要求，只有正确地使用了耐热钢材料，才可以使窑衬获得正常的寿命。

2.蠕变极限

高温下，金属在长时间恒温、恒力作用下，即使所受应力小于屈服强度，也会缓慢产生变形。这种现象叫做蠕变。当将碳素钢加热到300°C以上，合金钢加热到400°C以上，就应该考虑蠕变的影响。蠕变曲线如图6-27所示。

典型的蠕动曲线

由图6-27可知：蠕变分为三个阶段。第一阶段ab是减速蠕变阶段，开始蠕变速率很大，后来蠕变速率逐渐降低，到6点速率达到最小。第二阶段&是恒速蠕变阶段，随时间延长，蠕变速率几乎不变，直至c点。一般所指的蠕变速率就是指这一阶段的速率。第三阶段W是加速蠕变阶段，随时间延长，蠕变越来越快，至d点材料发生断裂破坏。

3.持久强度

金属材料的持久强度是在给定温度下受恒定载荷作用，于规定的持续时间内.不引起试样断裂的最大应力。

持久强度的试验是在恒定温度下，将一组试样分别施加不同应力进行长期的拉伸试验，直到断裂为止。从中得到一组应力和断裂时间的数据，然后在双对数兰标图上绘出应力-断裂时间线性关系图，从中得到规定时间内所能承受的最大应力，即为持久强度的数值。

4.高温抗氧化性

钢在高温含氧介质中抵抗氧化腐蚀的能力，称为钢材的抗氧化性能。钢的抗氧化性主要取决于钢中Cr、AU Si等元素的含量。

钢高温抗氧化性用氧化速率表示。氧化速率是在规定温度下，在氧化介质中，试样的单位表面积在单位时间内，其质量的增加值。该值越小，说明钢的氧化增重越少，钢的抗氧化性也就越好。