Шихта для изготовления керамического материала

(61) Дополнительное к (22) Зая еле но 19.10,8 т. свид 21) 3346807/29-33присоединением заявки ЭЙ Гесударстеелные кемте сеее(23) Приоритет Опубл икова ллетень53) УД К 666.763.) Заявитель 54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИ й шихты ири 1550 - 1600 С высокоилотные изделия (по) ири толщине стенок не бо однако с повышением толщ 0 - 50 мм иористость резко 11 - 14% ири температуре обжи я получения толстостенных й иористостью трсбуется вы обжига 1750 С, что ведет ичииы усадки и короблениюИз указанно можно получатьристость 0,1 - 1%лее 10 - 15 мм,ны стенок до 3возрастает (дога 1550 С). Длизделий с низкокая температуравозрастанию велизделий. о. Изобретение относится к керамическому ироизводс 1 ву и может быть использовано для изготовления толстостенных крупногабаритных керамических изделий с низкой пористостью и высокой механической прочностью как ири 20, так и при 1000 С, иозволяюшими примео 5 нить такие изделия в качестве керамических вставок штампового инструмента.При изготовлении ответственных деталей из жаропрочных сплавов методом изотермического деформирования, деформирование осуществляется штамиовым инструментом из дорогостоящих дефицитных жароирочных сплавов на никелевой основе, которые в процессе работы требуют алмазной обработки. Для замены этих материалов на керамические последние должны иметь строгую геометрическую форму и малую пористость, не должны содержать дефектов в виде раковин и трещин, и взаимодействовать с материалом штампуемых 2 О деталей.Известен плотный литой коруидоцирконо -. вый огнеупор, содержаший, мас.%: А 110 з 80- 95; Ег 8 Од 7,5 - 20 11 Однако для получения прочных изделий онобжигается при высокой температуре (1750 С)с выдержкой Ь - 12 ч. При этом усадка составляет 11 - 13%, что не позволяет ири обжигесохранить строгую форму вставок,Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для изготовления вакуумплотногокерамического материала на основе А 10 з96,4 (98,5 мас.%) с добавками ВзОз, М 90,8102 (соотвстствешю, мас.%: 0,5 - 1,6; 0,5 - 1,0;0,5 - 1,0) методом водного шликерного литьяири температурах обжига 1550 - 1600 С 121А 1 О В 20 э М,О Я 02 ЕгЯ 04 3Цель изобретения - получение плотныхтолстостенных крупногзбаритцых изделий ли.тьем из водных шликеров, имеющих доста.точно высокую прочность как при 20, так ипри 1000 С при тех же темперйурзх их об.жига (1550-1600 С) .Поставленная цель достигается тем, чтошихта для изготовления керамического мате триала, включающая А 10 э с добавкамиВ Оэ, М 90, Я 02 дополнительно содержитЕгЯ 04 при следующем соотношении компонентов, мас.%:А 1,0, 68,20 - 82,83Вз 03 0,74 - 0,89М 90 053 - 0,64Я 02 0,53 - 0,64УгЯ 04 15,00 - 30,00Причем Л 1;Оэ вводится н виде глинозема. При введении его более 82,83% повьпиается пОристость, а ири содержании ниже68,2% увеличивается деформация толстостенных изделий.Для снижения температуры сиеканияглинозема вводятся добавки В 20 э, М 90,Я 02. При содержании добавок В 20 з М 90,Я 302 ниже указанных количеств (0,74; 0,53; 0,53соответственно) увеличивается пористость, апри содержании ньнше (0,89; 0,64; 0,64соответственно) имеет место деформация толстостеннь ., издег ий,ЗОЦиркоц вводится для улучшения сиекания,массы ири обжиге толстостенных изделий приотносительна низких.;температурах обжига1550 - 1600 С, При обжиге он разлагается наЕгС и Я 02,. Образуемый активный кремне.зем н основном создаст стеклофазу, улучшаю З 5щук спекание керамической массы, а частич.но вступает н реакцию с АОЗ с образованием муплита, который наряду с Е г 02 способствует унеличеш.ю термостойкости материала. При введении ЕгЯ 04 менее 15% ио.ристость образцов остается высокой, а присодержании более 30% образцы имеют пониженную прочность ири 1000 С,Ниже приводятся составы предлагаемойкерамической массы, мзс.%:45Состав 1 Состав 2 Состав 3 4Технология изготовления материала состоит в следующем.Глинозем смешивается с добавкамиВзОэ, М 90, Я 0 з в указанных соотношенияхи обжигается при 1400 - 1500 С, Из полученного спека, измельченного в вибрационноймельнице с керамической футеровкой, приготовляют водный шликер с рН 3,3 и влаж.ностью, д 20%. В качестве наполнителя ншликер вводят циркон, молотый в шаровоймельнице с керамической футеровкой. Отливка образцов изделий дизметром 30 - 50 ммвысотой 40 - 60 мм производится в гипсовыеформы, после чего их сушат и обжигаютпри 1550 - 1580 С с выдержкой 4 ч,Аналогичные образцы изготовляют из материала по прототипу.На обожженных образцах оирелеляю 1кажущуюся иористость (П) и механическую прочность ири сжатии (О ) ири20 и 1000 С.В таблице приведены значения свойствобразцов иэ предлагаемой керамическоймассы в сравнении с прототипом,Как видно из таблицы, круиногзбарит.ные образцы, изготовленные из предлагаемоймассы, сиекаются до более низкой норис.гости, чем образцы, изготовленные ио прототипу. Порисгость н исследуемых образцахн 3 - 10 раз ниже, чем у образцов прототипа. При этом величина (3 с сохраняетсякак ири 20, тзк и ири 1000 С. Для оценки экономической эффективности предлагземого изобретения эа базовый вариант взят применяемый штамионый инструмент иэ дорогостоящих дефицитных никеленых сплавов. Такой штамп зз сче высокой пластичности никелевого силана н процессе работы изменяет форму и часто прилипает к материалу штзмиуемой детали, что це дает возможности получать качественные дега. ли, Поэтому в процессе штамповки штамп подвергают злмззцой доводке.Замена существующих штампов на ос. нове никелевых сплавов на .штамионый инструмент с керамическими вставками предлагаемого состава позволит повысить его работоспособность за счет сохраиеция формы и размера вставок н течение длительного времени работы. Отсутствие нэаи. модействия с материалом штамповки ие потребует алмазной обработки,% 10 - 25 10 - 42 11,4 - 14,2 1,0 - 3,1 500-600 370-550 620-250 500 в 7 320-530 320 - 400 600-660 400-580 1000 Составитель Н. СоболеваТехред М.Гергель Корректор А. Ференц Редактор В. Петраш Заказ 1269/23 Тираж 620 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная. 4 Прочность при сжатии, МПа,при температуре, С:20 Формула изобретения Шихта для изготовления керамическогоматериала, включающая А 10 з, ВяОз М 9 ОРО,отличающаяся тем,что,с целью получения плотных толстостенныхкрупногабаритных изделий литьем из водныхшликеров, она дополнительно содержит ЕгЫО 4при следующем соотношении компонентов,мас.%:А 1 з О, 68,20 - 82,83ВОз 0,74 - 0,89 Мдо 0,53 - 0,648 От 0,53 - 0,642 г 8 0,. 15)00 - 30,00Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе 1. Орлова И, ГГудилина А. И, Разработка корундоцирконовых огнеупоров зернистого строения."Огнеупоры", 1979, Яф 3,с. 40 - 45.2. Авторское свидетельство СССР И 833845,кл. С 04 В 35/10, 1978.