图1为高铝浇注料预制件原始成型面、内部切面分别在30°、45°、60°的冲蚀角度下进行试验后的体积冲蚀率测 试结果。在30°、45°、60°冲蚀角度时，髙铝浇注料预制件原始成型面、内切面体积磨损率分别为0.056mm3/g和0.0 17mm3/g、0.082mm3/g和0.030mm3/g、0.112mm3/g和0.060mm3/g。它们的体积磨损率均随冲蚀速度的增大而增大，且内部切面的体积磨损率小于原始成型面。
图1角度变化与高铝浇注料预制件体积磨损率的关系
(冲蚀时间：4min，冲蚀速度：6m/s，给料速度：1kg/min)
高铝浇注料预制件属于脆性材料，具有脆性材料的力学特征，硬度大脆性高并且有相对较高的耐压强度，在冲蚀过程中，也满足典型脆性材料的冲蚀磨损行为。在冲蚀角度为30°的小角度时，材料冲蚀磨损的主要方式为切削、犁割作用，而在90°等高角度下，其冲蚀磨损机理主要是脆性断裂引起的裂纹形成和扩展。
而对于这种“骨料-基质”型耐火材料，其被冲蚀表面往往被硬度不高、强度相对较小的基质所富集。因此，小角度下的切削作用往往只能对基质产生一定程度的冲刷，当基质的冲刷逐渐完成，甚至还没有完成时，骨料开始逐渐 裸露，但是切削作用对强度高、硬度大的骨料的破坏作用是非常有限的，大多时候是发生碰撞作用，且骨料的所占比 例增大，成为抵抗冲蚀磨损的应力集中区，由于骨料的阻挡，磨粒很难再更深一步的对材料进行冲蚀破坏，因此在小 角度冲蚀时，高铝浇注料的体积冲蚀率不大。也可以从能量角度进行分析，小角度进行冲蚀时，靶材的法向冲蚀应力较小，转化为材料体积损失的真实应力也就较小，因此体积磨损率不大。随着冲蚀角度的增大，脆性断裂逐渐代替切 削、犁割作用成为此时材料冲蚀磨损的主要原因。在高角度下高铝浇注料预制件中的骨料部分成为抵抗冲蚀磨损的主 要载体，随和冲蚀时间的增加，骨料渐渐萌生裂纹，进一步导致裂纹的扩展，最后直至骨料大颗粒剥落，造成靶材较 大的体积损失，冲蚀磨损率较大。根据典型的脆性材料冲蚀理论，最大冲蚀率出现在90°冲蚀角的时候。
图2高铝浇注料预制件内外测试面分别在30°、60°下的冲蚀形貌
(a-30°外表面;b-30°内表面;c-60°外表面;d-60°内表面)
由图2(a)(c)可以看出，对于高铝浇注料预制件原始成型面，在4min冲蚀时间的条件下，磨粒冲蚀破坏的都是靶材表面包裹骨料的基质和细粉，骨料只有初步裸露，形貌完好，基本没有裂纹的产生和扩展，虽然有些地方骨料已经 作为抵抗冲蚀的阻碍，但是基质仍然是应力集中的地方;通过对(b)(d)两图的观察可以看出，对于髙铝浇注料预制件的 内部切面，抵抗磨粒冲蚀磨损作用的基本都是大颗粒的骨料，基质和细粉则填充在骨料与骨料的间隙从而得到保护， 但山7:冲蚀时间较短，且冲蚀角度并不是最大的90°,所以裂纹的产生和扩展并不明显，但是此阶段的应力基本都由强 度更高、耐磨性更好的骨料承担，因此材料体积冲蚀率并不大。
通过纵向对比(a)(c)可以看出，冲蚀角度为30°时，骨料只有少部分裸露，且形貌完整，无裂纹，材料原始成型面上基质部分甚至没有被冲蚀完全，主要损坏形式以切削为主，但是磨粒对骨料的切削作用并不明显;直到冲蚀角度为6 0°时，骨料裸露程度进一步增大，有少数部位的骨料已经基本完全裸露，且裸露部分与基质部分分部均匀，有些骨料呈现尖角形裸露来抵抗磨粒的冲蚀磨损，成为主要承担冲蚀的地方，但整体来说，还是处于基质包裹骨料的形貌结 构，冲蚀磨损机理仍以切削为主。
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