Деформация при нагреве под нагрузкой. Высокотемпературная ползучесть керамических материалов. Влияние условий испытаний и структурных факторов на процесс деформации. Исследование деформации изделий из самотвердеющей массы на основе фосфатных связующих.
Однако реализация уникальных возможностей таких материалов (высокие температуры плавления, высокая твердость, износо-и коррозионная стойкость, жаропрочность, стойкость к окислению, особые физико-химические свойства) сдерживается изза ряда их недостатков, главным из которых является природная хрупкость керамики. Повышение конструкционной и технологической пластичности позволило бы существенно интенсифицировать использование керамики и металлокерамики в различных отраслях промышленности. Одним из перспективных путей решения этой проблемы может служить перевод их в сверхпластическое состояние и последующая высокотемпературная деформация с целью формирования требуемой формы и необходимого комплекса эксплуатационных свойств. Предметом настоящей выпускной квалификационной работы является результат экспериментальных исследований феноменологии, структурных изменений и механизмов деформации при обычной высокотемпературной деформации безобжиговых керамических изделий, которые позволяют на материаловедческом уровне управлять их деформируемостью и понять природу повышенной пластичности таких материалов в определенных температурно-скоростных условиях деформации. Исходя из полученных практических результатов, в дальнейшем будут внедрены и учтены некоторые аспекты в деформируемости и ползучести керамических материалов при создании более прочных и востребованных продуктов керамической направленности.Для оценки деформационных свойств керамических материалов, предназначенных для продолжительной службы при высоких температурах под воздействием механической нагрузки необходимо знать величину их деформации при предельно допустимых нагрузках и соответствующих температурах, то есть главным критерием устойчивости материалов является их деформация во времени. Деформация при ползучести становится все более важной характеристикой керамических материалов по мере повышения их температуры эксплуатации, так как является основным из критериев при выборе материала для службы его при высоких нагрузках и температурах. Поэтому в данном разделе представлена информация о высокотемпературной деформации при постоянной температуре - ползучести[1]. деформация высокотемпературный ползучесть керамический Влияние содержания Н3РО4 на деформацию (состав1) при нагреве и ползучести при 1200 под нагрузкой 0,2 МПА показано на рис. При содержании Н3РО4 12% деформация составляет 0,45% за 10ч испытаний, скорость деформации (т.е. ползучесть) за время выдержки от 2 до 10ч составила 2,025%/ч.Для определения высокотемпературной деформации и ползучести проводят испытания на однопозиционной установке, при температурах до 1550 и нагрузках до 5 МПА методом одноосного сжатия. Температура измеряется двумя платина-платинородиевыми термопарами ПП-1, одна (20) из которых расположена около образца для контроля температуры, а вторая (21) установлена рядом с нагревателями печи для регулирования температурного режима. При помощи специального приспособления в образец второго типа вставляются два корундовых стерженька диаметром 1-1,5 мм, которые располагаются на образующей линии, а их концы выступают от поверхности на 3-4 мм (рис. 2.9 следует, что деформация увеличивается до температур около 1100 , причем, чем больше нагрузка, тем выше деформация. Перед испытанием на деформацию под стандартной нагрузкой 0,2 МПА и ползучесть под этой же нагрузкой образцы предварительно были термообработаны при 900°С сначала сушили в сушильном шкафу со скоростью подъема температуры до 110°С равной 0,2-0,3 град/мин с выдержкой при 110°С в течение 1 ч, затем нагревали в муфельной печи со скоростью около 1 град/мин, время выдержки при 300°С - 1 ч, до 900°С - со скоростью 2 град/мин.Для службы в условиях воздействия высоких температур и механических нагрузок важным вопросом является анализ процессов, приводящих к изменению структуры образцов, поскольку они определяют кинетику деформирования КМ на ФС, в том числе материалов трубчатых масс. Анализ экспериментальных и литературных данных [49,50] позволяют сделать вывод, что процесс деформации фосфатных композиций при воздействии высоких температур и нагрузки связан с физико-химическими процессами, происходящими при их нагреве, и, как следствие, изменениями его структуры. Учитывая вышеизложенное, целью исследований явилось изучение структурных изменений на основе изучения физико-химических процессов при твердении фосфатных вяжущих систем типа a-Al2O3-H3PO4 и композиций на их основе в зависимости от состава исходных компонентов, а также изучение структуры композиций после испытания их на деформацию при ползучести. Анализ экспериментальных и литературных данных позволяют сделать вывод, что процесс деформации фосфатных композиций при воздействии высоких температур и нагрузки связан с физико-химическими процессами, происходящими при их нагреве, и, как следствие, изменениями его структуры. Учитывая вышеизложенное, целью исследований явилось изучение структурных изменений на основе изучения физико-химических процессов при твердении фосфатных вяжущих систем типа
Введение
Актуальность. В последние десятилетия много внимания уделяется керамическим и металлокерамическим материалам, как инструментальным или конструкционным.
Однако реализация уникальных возможностей таких материалов (высокие температуры плавления, высокая твердость, износо- и коррозионная стойкость, жаропрочность, стойкость к окислению, особые физико-химические свойства) сдерживается изза ряда их недостатков, главным из которых является природная хрупкость керамики.
Повышение конструкционной и технологической пластичности позволило бы существенно интенсифицировать использование керамики и металлокерамики в различных отраслях промышленности.
Одним из перспективных путей решения этой проблемы может служить перевод их в сверхпластическое состояние и последующая высокотемпературная деформация с целью формирования требуемой формы и необходимого комплекса эксплуатационных свойств.
Предметом настоящей выпускной квалификационной работы является результат экспериментальных исследований феноменологии, структурных изменений и механизмов деформации при обычной высокотемпературной деформации безобжиговых керамических изделий, которые позволяют на материаловедческом уровне управлять их деформируемостью и понять природу повышенной пластичности таких материалов в определенных температурно-скоростных условиях деформации.
Исходя из полученных практических результатов, в дальнейшем будут внедрены и учтены некоторые аспекты в деформируемости и ползучести керамических материалов при создании более прочных и востребованных продуктов керамической направленности.
Объектом выпускной квалификационной работы является исследование деформации и ползучести безобжиговой керамики.
Цели работы: 1. Изучить работу контрольно-измерительного комплекса «Однопозиционная установка для определения высокотемпературной деформации при нагреве и ползучести материалов при сжатии»
2. Разработать методику исследования керамических материалов определенного класса
3. Исследовать четыре керамических изделия на деформацию и ползучесть
Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи: - исследована трубчатая масса
- исследована шамотно-графитовая стопорная пробка
- исследован огнеупорный материал из вторичного корунда
- исследован материал из самотвердеющей массы
Апробация. Основные положения работы обсуждены на кафедре инженерной физики и физики материалов.
Структура и объем работы. Работа включает 73 страницы машинописного текста, в том числе 42 рисунка, 3 таблицы, а также список использованных источников информации из 52 наименований.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
