Возможность получения термостойких структур в керамике на основе ZrO2статья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 4 августа 2021 г.
Аннотация:Сегодня широкое распространение получают аддитивные технологии, и металлургия лидирует в этом направлении. Однако применение таких технологий обусловливает появление новых требований к керамическим материалам, используемым в черной металлургии. Особое внимание уделяют способности материала выдерживать резкое нагревание до высоких температур и последующее быстрое охлажде ние. Авторами рассмотрена возможность получения термостойкой керамики из порошковой системы на основе ZrO2 с контролируемой структурой частиц и порового пространства для широкого применения в контакте с расплавами сталей и сплавов. При получении керамики основные задачи состояли в создании поровой структуры, препятствующей распространению трещин и образованию магистральной трещины, а также в формировании мелкокристаллической структуры, снижающей скорость распространения трещин. Исследованы втулки из керамики системы диоксид циркония – оксид магния, оптимальные по своим параметрам для использования в качестве сопел и труб, через которые проходит расплав металла при распылении и получении порошков при реализации аддитивных технологий. В ходе эксперимента методом холодного изостатического прессования (ХИП) были выполнены заготовки втулок с различным значением открытой пористости. В качестве критерия термостойкости было выбрано число теплосмен, которое материал выдерживает без разрушения при охлаждении заготовки в проточной воде после нагревания в печи (термоудар). Испытания на термоудар показали, что самыми термостойкими оказались втулки с открытой пористостью в диапазоне 8–10 %: втулки выдержали 11–12 теплосмен (1200 °C, вода) без разрушения. Исследована микроструктура заготовок с различными значениями открытой пористости, показаны особенности морфологии частиц и пор в спеченной структуре, установлена эволюция фазового состава спеченной керамики.