设备名称: 耐火材料高温荷重软化温度与压蠕变试验仪

耐火材料高温荷重软化温度与压蠕变试验仪是一种集成了荷重软化温度测试和压蠕变测试两种功能的综合性高端检测设备。它通过在高温环境下对耐火材料试样施加恒定的机械应力，并精准监测其变形行为，来评定材料在高温下的结构强度、抗变形能力和尺寸稳定性，是耐火材料研发、质量控制和性能评定的关键设备。

一、 核心功能与用途

本高温荷软测试仪是一款多功能高温性能检测系统,主要用于测定耐火材料在高温条件下的两项关键力学性能:

荷重软化温度:评估材料在恒定载荷下抵抗软化和变形的能力。

压蠕变率:评估材料在恒定载荷和温度下,变形随时间变化的特性。

这些测试是评价耐火材料高温结构强度、稳定性和使用寿命的重要指标,广泛应用于耐火材料生产、质检及科研领域。

二、 符合标准

高温荷软测试仪的设计与制造严格遵循以下中国国家标准(GB)和国际标准(ISO),兼容性强:

荷重软化温度测试标准:

YB/T 370 《耐火制品荷重软化温度试验方法(非示差—升温法)》

GB/T 5989 《耐火材料 荷重软化温度试验方法》(等同/等效于 ISO 1893)

压蠕变测试标准:

GB/T 5073 《耐火材料 压蠕变试验方法》(等同/等效于 ISO 3187)

三、 核心测试能力

荷重软化温度测试 (Refractory Under Load Test)

目的:测定耐火材料在恒定荷重下,随着温度升高而发生特定变形量(如0.6%, 2%, 5%)时所对应的温度。T0.6(开始软化点) 和 T5(溃败点) 是最重要的指标。

模拟工况:模拟窑炉内衬、支撑结构等在实际使用中承受静载荷并同时受热的工作状态。

压蠕变测试 (Compression Creep Test)

目的:测定耐火材料在恒定的高温和恒定载荷下,变形量随时间变化的规律,并计算其蠕变率。

模拟工况:模拟窑炉长期在高温高压下运行时,耐火材料内部逐渐发生的缓慢塑性变形,这对于预测窑炉寿命至关重要。

四、 主要技术特点

高精度加载系统: 采用独立的加荷系统,确保施加的载荷精确、稳定,这是获得可靠测试数据的基础。

全自动数据采集与控制:

计算机联动控制:通过计算机软件全自动控制试验过程。

智能数据处理:自动采集温度、变形和时间数据,并实时处理。

曲线生成与报告:自动绘制并保存温度-变形曲线图(用于荷软测试)或时间-变形曲线(用于蠕变测试),可生成测试报告。

五、 主要组成与结构特点

高温炉体:

采用立式结构,确保载荷垂直施加。

加热元件通常为硅钼棒(MoSi?),最高温度可达1700°C以上。

采用氧化铝多晶纤维炉膛,保温性好,热容小,节能降耗。

具备双层风冷结构和超温保护系统,运行安全。

精密加载系统:

采用电动或伺服液压加载,实现高精度、无冲击的恒定力值输出。

力值由高精度传感器闭环控制,稳定性好,波动小(通常<±1%)。

高精度测量系统:

变形测量:采用光电编码器或LVDT位移传感器,直接测量试样中心的变形,分辨率高(可达0.001mm),抗干扰能力强。

温度测量:采用S型(铂铑10-铂)热电偶,测温精确。

温度控制:采用智能PID程序控温仪,可实现多段精确编程升温。

计算机控制与数据采集系统:

全自动控制:通过专业软件控制整个测试流程(加载、升温、保温、数据记录)。

实时显示:动态显示温度-变形-时间曲线。

自动处理:软件自动计算并输出特征温度点(T0.6, T2, T5)和蠕变率,自动生成测试报告。

型号规格：

六、高温荷软测试仪型号规格主要技术参数

七、 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。

八、 核心价值

该试验仪提供了量化耐火材料高温机械性能的金标准,其测试数据对于:

优化生产工艺

预测窑炉寿命

保证工程质量与安全

推动新材料研发

具有不可替代的决定性作用,是耐火材料及相关行业不可或缺的核心检测装备。

《耐火材料 荷重软化温度试验方法(非示差-升温法)》YB/T 370-202X 标准核心内容解读

1. 范围

本标准规定了在恒定荷重和升温条件下，测定致密定形耐火制品（如耐火砖）荷重软化温度的方法。
本标准适用于硅铝系耐火材料（如粘土砖、高铝砖等）、镁质耐火材料等致密定形制品的荷重软化温度的测定。

2. 方法原理

将圆柱体试样置于专用的高温荷重软化试验机中，在规定的恒定压应力（如0.2 MPa）下，按规定的升温速率（如4.5 ~ 5.5 °C/min）均匀加热。
测量试样在加热过程中的变形量，记录其变形量达到规定值时的温度，以此作为评价材料高温结构强度的指标。

3. 试样制备（核心要求）

• 形状与尺寸：

  • 圆柱体。

  • 直径: 20 ± 0.5 mm

  • 高度: 50 ± 0.5 mm

  • 试样直径与高度的允许偏差必须严格控制，否则会影响结果的准确性。

• 取样：试样应从制品的工作端或指定部位钻取或切取，并注明取样位置。

• 外观：试样不得有裂纹、缺边、掉角等缺陷。上下端面必须磨平，且相互平行（不平行度应小于0.1 mm）。这是确保压力均匀施加的关键。

• 数量：同一块制品上至少取2个有效试样。

4. 试验设备

• 加热装置：立式管状电阻炉，应能满足规定的升温速率要求，炉膛内必须具备≥100mm的恒温带。

• 加荷装置：能对试样施加0.2 MPa的恒定压应力，并能在试验过程中保持稳定（波动小于±2%）。

• 温度测量系统：

  • 采用S型（铂铑10-铂） 热电偶。

  • 热电偶热端必须在试样中部、距试样表面10mm以内。

• 变形测量装置：

  • 采用精度不低于0.01mm的位移传感器（如LVDT或光电编码器）。

  • 必须能够连续测量并记录试样高度的变化。

• 记录装置：能自动、连续记录温度-变形曲线。

5. 试验步骤（核心操作流程）

1. 试样测量：用游标卡尺精确测量试样的高度（h₀）和直径（计算平均直径d），精确至0.1mm。

2. 计算载荷：根据公式计算应施加的总载荷 F (N) = 0.2 (MPa) × [π × (d/2)²] (mm²)。

3. 装样：

   • 将试样垂直放置于炉内两支棍的中心。

   • 调整设备，使上压棒、试样、下压棒三者轴线共线。

   • 施加约10N的预载荷，确保接触良好。

   • 将位移测量装置清零。

4. 施加载荷与加热：

   • 将载荷平稳地增加至计算出的总载荷值 F。

   • 启动加热程序，按 5.0 ± 0.5 °C/min 的速率升温。

   • 连续记录温度和变形量，直至试验结束（通常至变形量超过5%）。

5. 结束试验：

   • 当试样高度变形量达到原高度的5% 或温度达到预定值后，结束试验。

   • 停止加热，并立即卸除载荷（防止损坏变形传感器）。

   • 让炉子自然冷却。

6. 结果表示

从记录的“温度-变形”曲线中，确定以下特征温度点（精确至10°C）：

• T₀ (最大膨胀温度)： 膨胀最大值点对应的温度。

• T₀.₆ (开始软化温度)： 压缩变形量达到原试样高度0.6% 时的温度。

• T₂： 压缩变形量达到原试样高度2.0% 时的温度。

• T₅ (溃败温度)： 压缩变形量达到原试样高度5.0% 时的温度。

报告结果：以两个有效试样结果的算术平均值作为最终试验结果。如果两个结果之差超过20°C，则应重新取样试验。

7. 试验报告

试验报告应包括：

• 委托单位、试样名称及编号。

• 执行标准号（YB/T 370）。

• 试验结果（T₀, T₀.₆, T₂, T₅）。

• 试验中观察到的任何异常现象（如试样弯曲、开裂方式等）。

• 试验日期、操作人员。

YB/T 370 与 GB/T 5989 的关系

• YB/T 370 是黑色冶金行业标准，更具行业特色，历史上在耐火材料领域，尤其是钢铁行业应用非常广泛。

• GB/T 5989 是国家标准，适用范围更广，与国际标准（如ISO）接轨程度更高。

• 核心方法一致：两者采用的都是“非示差-升温法”，在原理、试样尺寸、升温速率、应力条件等核心技术上基本一致。

• 细微差异：可能存在一些细微差别，例如对设备恒温带长度的要求、结果精确度的表述等。在实际操作中，必须明确客户或研究要求遵循哪一个具体标准。

重要注意事项（基于标准）

1. 平行度是关键：试样上下端面不平行会导致应力集中，使结果严重偏低。

2. 升温速率是核心：必须严格控制升温速率在5°C/min，速率过快或过慢都会显著影响结果。

3. 载荷准确性：定期对力传感器进行校准，确保施加的应力准确。

4. 热电偶位置：热电偶热端的位置对温度测量的准确性至关重要，必须严格按标准要求放置。

5. 冷却要求：试验结束后，必须卸除载荷并让炉子自然冷却至300°C以下才能打开炉门，以保护加热元件（硅钼棒）。