本文着重介绍了高温氧化试验机的几个关健性的技术问题,包括高温炉的密封、冷却与气7J尸国口氛控制方式。简单介绍了氧化磨损试验方法,1前言随着社会的进步与科学技术的不断发展,对新兴高温材料耐磨性能的研究要求十分迫切但是,在测试技术与方法上常有一些困难,例如:稳定高温环境的实现;如何使用保护气体使试样不受氧化;如何测量磨损量等。
本文将基于MMG一2田高温氧化与腐蚀冲刷试验机的研制过程,着重介绍关于高温环境的密封、冷却与气氛控制的方法。试验特性与方法简介该试验机主要研究高温环境下材料的耐磨性能及抗氧化能力,试验时可分为高温环境有保护气体和无保护气体两种方法。其中前一种方法研究材料在无氧高温环境内的耐磨性能,其损失的质量完全是因为磨损而失去的;后者是在含氧高温环境中,磨损其被氧化的表面,停止一定的时间,又重新使试样表面被氧化,通过这个过程了解该材料在高温环境中的抗氧化性能。
所以要求该试验机的高温环境是一个气氛可控的空腔,同时温度的波动度又要在土3℃之内,因此,实现该高温环境的主要技术关键是高温炉的密封、冷却与气氛控制。试验机结构简介该试验机可分为七个部分,它们的名称和作用分别是:(l)冷却与润滑油源,保证下主轴的正常工作。(2)水冷却装置,吸收高温炉多余的热量,保证各机构正常工作。(3)加荷与升降机构,控制试验负荷,试验完毕后启动此机构进行试样更换。(4)送砂机构,用来输送三体磨损中作为中间介质的石英砂,并控制其流量。(5)高温炉,实现高温环以给业内人士提供一定的未考。油冷却与润滑图中2处及4处采用石棉垫与密封胶结合的方式。由于石棉垫对于气体的密封效果不好,所以在其两面的圆周上分别涂上Zmrn厚的一层耐高温密封胶,然后用压板压紧,密封效果比较理想。
润滑油的温度无明显上升。而此时主机工作台面的温度也不超过4D℃,保证了l处“0”形圈的正常使用。在炉腔上端的冷却水套与上主轴之间在直径方向上有3的间隙,保证了上主轴的自由运动,同时也对空气的对流起阻止作用。炉腔内的温度为1仪心℃时,主轴上端的温度仅为90℃,保证了加荷机构的正常工作。气氛控制部分该试验机的密封腔内气体控制采用“代换法”。前面曾经提到过,试验是在两种不同的气氛环境下进行,当需要保护气体时,可以用氮气、氢气充人高温炉,赶走炉腔内的气体;当不需要保护气体时,用真空泵不断抽取炉腔内气体,以保持腔内氧气含量不变。
高温炉腔有四个气孔,分别是:(l)进气孔,用来通人保护气体。2)排气孔,用来排出腔内气体。(3)测量孔,此孔连接测氧仪,测氧仪随时抽取少量的气体测量气氛的氧气含量。(4)抽气孔(从可以看出)。其工作原理如下:首先打开排气孔,打开保护气体阀门,开始时调节流量为6U,三分钟后调节流量为2U,开启氧温仪测量气体中氧气含量,当显示氧气含量为0.2%时,调节流量为ID而n.环境温度稳定后开始试验。
在高温炉的上下两端,虽然有石棉垫隔热,但是仍有一部分热量以热传导的形式往外传递,故在上下两端均以冷却水套吸收自炉腔往外传出的热量。