耐火材料荷重软化温度试验方法 (非示差-升温法) 标准操作规程 (SOP)

1. 试验原理

将规定尺寸的圆柱体试样，在规定的恒定荷重（如0.2 MPa）和规定的升温速率（如4.5~5.5°C/min）条件下加热，直至试样发生一定变形量或坍塌。通过连续测量试样的变形量与温度，求出其达到规定变形量时的温度，即为该材料的荷重软化温度。

特征温度点：

• T0： 膨胀最大值点的温度（通常被视为开始变形温度）。

• T0.6 或 T0.5： 压缩变形量达到原试样高度0.6%或0.5%时的温度。

• T2： 压缩变形量达到原试样高度2%时的温度。

• T5： 压缩变形量达到原试样高度5%时的温度（常被用作“溃败温度”）。

2. 试验设备

• 高温荷软测试仪： (详见上一份技术方案)

• 游标卡尺： 分度值不低于0.02mm，用于测量试样尺寸。

• 干燥箱： 用于烘干试样（若需要）。

• 研磨平台： 用于打磨试样上下受压面，确保平行、平整。

3. 试样制备

1. 形状与尺寸： 从制品上钻取或切取圆柱体试样，尺寸为：

   • 直径: 20 ± 0.5 mm

   • 高度: 50 ± 0.5 mm

   • 或 直径: 36 ± 0.5 mm

   • 高度: 50 ± 0.5 mm (需根据所用设备和支持砖的孔径确定)

2. 外观要求： 试样不应有裂纹、缺边、掉角等缺陷。上下两个端面必须平行且平整，必要时可在研磨平台上轻轻磨平。

3. 数量： 同一块制品上至少取2个有效试样。

4. 操作步骤

第一步：准备工作

1. 试样测量： 用游标卡尺精确测量试样的高度（H0）和直径（至少测量三次，取平均值），并记录。

2. 计算载荷： 根据要求的压应力（如 0.2 MPa）和试样的平均直径，计算出需要施加的总力值（F）。

   • 公式: F (N) = 应力 (MPa) × 试样横截面积 (mm²)

   • 示例 (Φ20mm, 0.2MPa): F = 0.2 × (3.1416 × 10²) ≈ 0.2 × 314.16 ≈ 62.83 N

3. 设备检查：

   • 检查设备电源、气源、冷却系统是否正常。

   • 检查压棒、支棍是否有损坏、严重弯曲或粘连物，必要时更换。

   • 在控制软件中输入计算出的力值、试样原始高度等参数。

4. 装样：

   • 将炉体升起（或下降）至装样位置。

   • 将试样精确地、垂直地放置在炉内两支棍的中心。

   • 缓慢降下（或升起）炉体，使上压棒轻轻接触试样顶部。

   • 注意: 在400-700°C区间，硅钼棒性脆，装样卸载样务必在室温下进行！

第二步：开始测试

1. 预加载： 先施加一个较小的预载荷（如5-10 N），以确保试样与压棒系统接触良好。

2. 施加全载荷： 将载荷平稳地增至计算好的总力值（如62.83 N）。

3. 清零位移： 将位移传感器读数清零。

4. 启动程序：

   • 在控制仪上设定升温程序：从室温至最终温度（如1600°C），升温速率严格控制在 5 ± 0.5 °C/min。

   • 启动加热开关，试验正式开始。设备会自动记录温度和对应的变形量。

第三步：测试过程监控

1. 观察软件上实时绘制的“温度-变形”曲线。

2. 密切关注设备运行状态，如有异常声音、烟雾或载荷/位移数据异常跳动，应立即中断试验，查找原因。

第四步：结束测试

1. 自动结束： 当试样变形量超过预设值（如5%）或温度达到设定上限后，设备可按预设程序自动停止加热。

2. 手动结束： 如果试样已明显溃败，即使未达程序停止条件，也可手动停止加热。

3. 卸载： 停止加热后，立即将施加的载荷卸除，以保护位移传感器不受损。

4. 冷却： 让炉子按程序控制冷却或自然冷却至300°C以下，方可打开炉门取出试样残骸。严禁高温开炉急冷，否则会损坏炉膛和加热元件。

5. 数据处理与结果判定

1. 从软件导出的数据中，绘制“变形率-温度”曲线。变形率 (%) = (变形量 / 原始高度 H0) × 100%。

2. 在曲线上找出对应的特征温度点：

   • T0： 曲线最高点（最大膨胀值）对应的温度。

   • T0.6： 变形率达到 -0.6% 时对应的温度（负号表示压缩）。

   • T2： 变形率达到 -2% 时对应的温度。

   • T5： 变形率达到 -5% 时对应的温度。

3. 结果表示： 以每个试样各特征点的温度作为试验结果。同一组试样的结果取平均值。如果单个试验结果与平均值的偏差超过规定范围（如20°C），则应重新取样试验。

6. 安全注意事项 (再次强调)

• 用电安全： 设备必须可靠接地，操作时注意防止触电。

• 高温烫伤： 试验过程中及结束后很长一段时间，炉体表面温度极高，严禁触摸。

• 机械伤害： 装样时注意防止压棒等部件挤伤手指。

• 加热元件保护：

  • 绝对禁止在 400-700°C 温度范围内装卸试样或施加冲击载荷。

  • 绝对禁止对冷炉或高温炉（>300°C）进行急速冷却。

• 试样爆炸风险： 对于某些含水或化学结合剂的试样，必须经过充分的干燥或预处理，否则在快速加热过程中可能因蒸汽压力而爆裂，损坏设备。

7. 试验记录

详细记录以下信息：

• 试样名称、编号、来源。

• 试样原始尺寸、计算的载荷值。

• 试验日期、环境温湿度。

• 升温速率、试验气氛。

• 测得的各特征温度点（T0, T0.6, T2, T5）。

• 试验过程中的任何异常情况。

备注： 本耐火材料荷重软化温度试验方法操作规程为通用指南，实际操作中必须严格遵守您所执行的具体产品标准（如YB/T370、GB/T 5989、ASTM C16、ISO 1893等）以及您所使用的设备说明书中的特殊要求。

高温荷软测试仪型号规格主要技术参数

主要应用领域

耐火材料制造企业:用于产品的出厂检验和新配方开发。

第三方质量检测机构:提供权威的产品性能认证报告。

钢铁、水泥、玻璃、有色金属等高温工业:用于评估采购的耐火材料质量及窑炉安全运行寿命。

高等院校及科研院所:用于材料科学领域的教学和前沿研究工作。

荷软检测实验炉

荷软蠕变实验炉

高温荷软蠕变实验设备

高温荷软试验仪