搪瓷反應(yīng)釜是將含高二氧化硅的玻璃,襯在鋼制容器的內(nèi)表面,經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復(fù)合材料制品。所以,它具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬?gòu)?qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn),是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。
工作溫度影響
搪瓷反應(yīng)釜經(jīng)900℃高溫焙燒,冷卻后搪瓷與鋼板粘結(jié)在一起。由于搪瓷的線膨脹系數(shù)和延伸率小于鋼板,因此冷卻后搪玻璃的變形量小于鋼板的變形量,搪瓷受到鋼板的約束產(chǎn)生壓應(yīng)力。搪瓷釜制成后,其搪玻璃即存在預(yù)壓縮應(yīng)力,而鋼板則存在預(yù)拉伸應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力與線膨脹系數(shù)和延伸率相關(guān),線膨脹系數(shù)和延伸率與溫度又密切相關(guān),因此搪瓷釜的工作溫度對(duì)搪瓷釜的使用影響很大。如果因溫度變化大而使搪瓷產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)其使用應(yīng)力,搪瓷將被破壞。
鋼材在冷卻過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生奧式體向鐵素體的相變,金屬基體溶解氫的能力大幅度下降,從鋼材中析出的氫聚集在鋼坯與搪瓷層交界處和鋼材內(nèi)部的缺陷部位上,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),氫的濃度越來(lái)越高,壓力越來(lái)越大,當(dāng)壓力超過(guò)瓷層的機(jī)械強(qiáng)度時(shí),瓷層就會(huì)產(chǎn)生鱗爆,從鱗爆過(guò)程的分析可知,搪瓷用鋼板的組織狀態(tài)是決定爆瓷是否發(fā)生的內(nèi)因,外界因素只起促進(jìn)內(nèi)因發(fā)生變化的作用,這些組織有宏觀組織,如氣泡、縮孔、裂紋等,有顯微組織,如晶粒度,滲碳體的形狀、大小、分布等。搪瓷設(shè)備的腐蝕破壞,大部分是由于在焊縫表面上瓷釉層有不同程度的鱗爆脫瓷引起的,因?yàn)楹缚p金屬的金相組織為鐵素體和珠光體。
焊接處有氣泡、縮孔、裂紋等缺陷,對(duì)氫有強(qiáng)烈的吸收作用。所以應(yīng)盡量避免對(duì)坯體進(jìn)行熱加工。另外,要防止鱗爆的產(chǎn)生,還必須減少氫的來(lái)源,或者給氫提供一個(gè)聚集的空間。在高溫800~900 ℃搪燒時(shí),瓷釉內(nèi)的水與金屬Fe 發(fā)生下列反應(yīng):Fe + H2O →FeO + 2H這對(duì)鋼坯的含氫量影響很大,這是鋼板析氫為嚴(yán)重的因素,因此,在產(chǎn)品燒成時(shí),一定要盡可能地減少瓷釉中水分的含量和鋼坯表面吸附的水分,以及燒成環(huán)境中的水分,從而減少氫的產(chǎn)生。