應(yīng)力爆瓷主要是由于瓷層和金屬坯體的熱膨脹系數(shù)存在巨大的差異而引起的。在大多數(shù)情況下,金屬坯體的熱膨脹系數(shù)大于瓷層的熱膨脹系數(shù),這就意味著在常溫下瓷層總是存在著殘余的應(yīng)力。殘余應(yīng)力受熱膨脹系數(shù)差、溫度、釉層厚度、基材厚度等因素的影響。搪玻璃設(shè)備熱殘余應(yīng)力進(jìn)行了理論計(jì)算。瓷層的壓應(yīng)力足夠大時(shí),瓷層將會(huì)出現(xiàn)剝落。
在釜體加工過程中,由于卷筒、沖壓、焊接產(chǎn)生大量的內(nèi)應(yīng)力,這些應(yīng)力在搪瓷前應(yīng)徹底消除,如消除不徹底會(huì)導(dǎo)致搪瓷爆瓷。這種損壞往往發(fā)生在投入使用后的頭三個(gè)月。所以對(duì)胚體進(jìn)行熱處理或時(shí)效處理能防止一定的應(yīng)力爆瓷。搪瓷(搪玻璃反應(yīng)釜)表面硬而脆,機(jī)械強(qiáng)度很低,表面硬度比較大,受到?jīng)_擊力的作用即行破碎。設(shè)備在運(yùn)輸、安裝的過程中,常常導(dǎo)致搪瓷表面出現(xiàn)脫瓷現(xiàn)象,造成罐體腐蝕而無法使用。
鱗爆的形成主要是由鋼板中氫的吸收、擴(kuò)散、聚集和溢出引起的。據(jù)國(guó)外測(cè)定,鱗爆時(shí),由金屬基材中析出的氣態(tài)氫的壓力可高達(dá)11MPa。搪瓷設(shè)備金屬基體在燒成時(shí),鋼材處于奧式體狀態(tài),對(duì)氫有極大的溶解度,它可吸收在燒成過程中產(chǎn)生的大量氫。
鋼材在冷卻過程中會(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),氫的濃度越來越高,壓力越來越大,當(dāng)壓力超過瓷層的機(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。