The refractory compositions designing for the highly-heat-resistant ceramic products in the foundry practice

M. S. Varfolomeev; G. I. Shcherbakova

doi:10.17073/1683-4518-2018-6-18-23

The refractory compositions designing for the highly-heat-resistant ceramic products in the foundry practice

M. S. Varfolomeev, G. I. Shcherbakova

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-6-18-23

Full Text:

Abstract

The sintering peculiarities of the ceramic materials which had been prepared by means of semidry pressing are investigated in the article. The fillers were the yttrium oxide Y2O3 and the fused corundum α-Al2O3, the bonding phase was the aluminoxane addition either pure or modified by the yttrium and magnesium compounds. We investigated the processes occurring at the examined ceramics sintering at different temperatures and their influence on the obtained ceramics properties. The phase composition, the thermal and mechanical properties of the test samples at 1500 °C are presented. The produced test ceramic crucibles have advanced thermal resistance and stability against the thermal cycling. The possibility is regarded to use the developed ceramic crucibles for melting and casting of the chemically reactive highly-heat-resistant metals and alloys.

Keywords

ceramic products, foundry crucibles, elementoxane polymers, investment pattern foundry, fused corundum,

About the Authors

M. S. Varfolomeev

ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Russian Federation

G. I. Shcherbakova

ГНЦ РФ АО «ГНИИХТЭОС»
Russian Federation

References

1. Примаченко, В. В. Тигли на основе корунда для индукционной плавки жаропрочных сплавов / В. В. Примаченко, В. А. Устиченко, С. В. Чаплянко // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2007. ― № 9. ― С. 9‒12.

2. Шаяхметов, У. Ш. Изготовление керамических огнеупорных тиглей / У. Ш. Шаяхметов, А. Р. Мурзакова, К. А. Васин // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2012. ― № 10. ― С. 13‒15.

3. Кулаков, Б. А. Оценка материалов керамических тиглей для выплавки химически активных металлов и сплавов / Б. А. Кулаков, В. К. Дубровин, А. В. Карпинский [и др.] // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». ― 2013. ― Т. 13, № 1. ― С. 51‒55.

4. Tetsui, T. Evaluation of yttria applicability as a crucible for induction melting of TiAl alloy / T. Tetsui, T. Kobayashi, T. Mori [et al.] // Materials Transactions. ― 2010. ― Vol. 51, № 9. ― P. 1656‒1662.

5. Kuang, J. P. Investigation into refractories as crucible and mould materials for melting and casting γ-TiAl alloys / J. P. Kuang, R. A. Harding, J. Campbell // Mater. Sci. Technol. ― 2000. ― Vol. 16. ― P. 1007‒1016.

6. Limin, M. Improvement and application of Y2O3 directional solidification crucible / M. Limin, Z. Jiazhen, Y. Guangquan [et al.] // Chinese journal aeronautics. ― 2015. ― Vol. 29. ― P. 554‒559.

7. Lapin, J. Effect of Y2O3 crucible on contamination of directionally solidified intermetallic Ti – 46Al – 8Nb alloy / J. Lapin, Z. Gabalcová, T. Pelachová // Intermetallics. ― 2011. ― Vol. 19, № 3. ― P. 396‒403.

8. Щербакова, Г. И. Керамообразующие элементоорганические олигомеры ― для создания современных нанокерамокомпозитов / Г. И. Щербакова, П. А. Стороженко, Д. В. Сидоров [и др.] // Нанотехника. ― 2013. ― № 3 (35). ― С. 15‒23.

9. Пат. 2276155 Российская Федерация, МПК C 07 F 5/06. Способ получения полиалкоксиалюмоксанов, бескремнеземное связующее на их основе / Щербакова Г. И., Цирлин А. М., Стороженко П. А., Ефимов Н. К., Флорина Е. К., Шамаев Б. И., Муркина А. С. ― № 2004130613/04 ; заявл. 21.10.04 ; опубл. 10.05.06, Бюл. № 13.

10. Storozhenko, P. A. Chelated alkoxyalumoxanes and a silica-free binder based on them / P. A. Storozhenko, G. I. Shcherbakova, A. M. Tsirlin [et al.] // Inorg. Mater. ― 2007. ― Vol. 43, № 3. ― P. 320‒328.

11. Пат. 2451687 Российская Федерация, МПК C 07 F 5/06, C 07 F 5/00. Способ получения иттрийсодержащих органоалюмоксанов, связующие и пропиточные композиции на их основе / Щербакова Г. И., Стороженко П. А., Кутинова Н. Б. ― № 2011106115/04 ; заявл. 18.02.11 ; опубл. 27.05.12, Бюл. № 15.

12. Shcherbakova, G. I. Synthesis of yttriumcontaining organoalumoxanes. Inorganic Materials / G. I. Shcherbakova, P. A. Storozhenko, N. B. Kutinova [et al.] // Inorg. Mater. ― 2012. ― Vol. 48, № 10. ― P. 1058‒1063.

13. Пат. 2615147 Российская Федерация, МПК C 07 F 3/02, C 07 F 5/06, C 08 G 79/14, C 04 B 35/443. Способ получения органомагнийоксаналюмоксанов, связующие и пропиточные материалы на их основе / Щербакова Г. И., Кривцова Н. С., Кутинова Н. Б. ― № 2016108609 ; заявл. 10.03.16 ; опубл. 04.04.17, Бюл. № 10.

14. Баранова, Т. Ф. Опыт использования бескремнеземного связующего АЛЮМОКС в технологии изготовления комбинированных керамических форм по выплавляемым моделям для литья жаропрочных сплавов направленной кристаллизацией / Т. Ф. Баранова, С. А. Валиахметов, Г. В. Гоголев [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 8. ― С. 3‒9. [Baranova, T. F. Experience of using silica-free alumox binder in technology for preparing composite ceramic investment casting molds for superalloy directional solidification / T. F. Baranova, S. A. Valiakhmetov, G. V. Gogolev [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 4. ― P. 335‒341]

Supplementary files

For citation: Varfolomeev M.S., Shcherbakova G.I. The refractory compositions designing for the highly-heat-resistant ceramic products in the foundry practice. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2018;(6):18-23. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2018-6-18-23

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password