DE1433948B2 - Keramische Masse zum Herstellen feuerfester gebrannter Kerne - Google Patents
Keramische Masse zum Herstellen feuerfester gebrannter KerneInfo
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
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Description
Die Erfindung betrifft eine keramische Masse zum Herstellen feuerfester, gebrannter Kerne auf Basis von
Zirkonoxyd oder -silikat und feuerfesten Oxyden durch
Formung im trockenen Zustand.
Bekanntlich verwendet man für Gußteile, Kerne oder Einsätze keramische Zusammensetzungen, die
nach dem Gießen auf mechanische Weise, z. B. durch Schlagbohren oder bei komplizierten Kernformen
durch Lösen in einem dem Metall des Gußteils gegenüber indifferenten Lösungsmittel entfernt werden.
Als häufig verwendete Lösungsmittel zum Herauslösen von Kernen aus Gußteilen, die aus Legierungen
auf Nickel-Basis bestehen, sind geschmolzenes Ätznatron, wäßrige Natronlauge und wäßrige Flußsäure
zu nennen.
Aus der britischen ■ Patentschrift 825 454 sind keramische Zirkonoxycl-Zusammensetzungen für spezielle
metallurgische Arbeitsweisen zur Herstellung von Metallteilen mit verbesserter Qualität bekannt, wobei
feuerfeste(n) Oxyd(e) gegebenenfalls in einer Menge zwischen 1 und 95°/0 des Gesamtgewichtes der
Mischung vorliegen.
Der Ausdruck »auf molarer Basis« ist so zu verstehen, daß der Prozentsatz auf die Anzahl der Moleküle
der in dem Gemisch vorliegenden Mischungsbestandteile bezogen ist.
Die anderen feuerfesten Oxyde sollen den aus der Zusammensetzung hergestellten Kernen oder Formen
ίο wünschenswerte Eigenschaften wie hohe Feuerfestigkeit
und Maßbeständigkeit erteilen, ohne daß die Löslichkeit des Erzeugnisses dadurch verschlechtert wird.
Als geeignete Oxyde seien Aluminiumoxyd, Titanoxyd, Siliciumoxyd, Magnesiumoxyd, Mullit, Molochit,
Sillimanit oder gemahlenes Kieselsäure- oder Tonerdeporzellan genannt.
Die Bestandteile des Gemisches können in Pulverform, vorzugsweise zusammen mit einem temporären
organischen Bindemittel, wie z. B. einem Wachs oder
delt. Diese Zusammensetzungen sind in Ätznatron unlöslich.
Sie sind zur Verwendung für metallurgische Bauteile, Tiegel und für andere Gegenstände seit
langem wohlbekannt.
In der USA.-Patentschrift 2 497 504 wird ein pulverförmiges
Material, welches hauptsächlich aus Siliciumdioxyd, Zirkoniumdioxyd, Zirkoniumsilikat, Titandioxyd
bzw. andere^ keramischen Materialien besteht
es sich um zumindest 75% stabilisiertes, kubisches 20 Kunstharz, vermischt und dann geformt und zur BiI-Zirkondioxyd
in der Ausgangszusammensetzung han- dung der Kerne oder Formen gebrannt werden, wobei
das Bindemittel während des Brennens ausgetrieben wird. Das Formen erfolgt auf übliche,, Weise, z. B.
durch isostatische oder andere Art des Pressens, durch Spritzgießen, Druckgießen und Spritzpressen und
Strangpressen. Hierbei erfolgt das Preßformen mit dem trockenen Material.
Nach dem Gießen enthalten die Gegenstände aus Metall oder Legierungen einen Kern oder Kerne aus
und einen] kleineren Anteil an basischem Material in 30 der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Diese Kerne
Form von Oxyden von Magnesium, Calzium, Stron- können leicht aus dem Inneren durch Eintauchen des
tium, Zink und Cadmium und Bariumhydroxyd in der Größenordnung von 3 bis 5 Gewichtsprozent und etwa
5 bis 20 Gewichtsprozent saure Phosphatsalze enthält, beschrieben, wobei dieses pulverförmige Material mit
Wasser vermischt und dann unter der Reaktion des Ein Oxydgemisch aus zwei Komponenten wurde
aus 14,0 Gewichtsteilen Strontiumcarbonat und 13,0 Gewichtsteilen Zirkonoxyd hergestellt. Dieses Gemisch
wurde bei etwa 1500° C kalziniert und zu einem Pulver mit einer Teilchengröße zermahlen, die zu 95 %
unter 10 Mikron lag. Dann wurde ein temporäres Wachs-Bindemittel beigemischt, granuliert und bei
Gußteils in geschmolzenes Ätznatron entfernt werden. Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele
erläutert.
basischen Materials mit den sauren Phosphorsalzen erhitzt wird, wobei sich feste Massen ergeben.
Diese bekannten Massen weisen den Nachteil auf, daß sie einerseits nicht in Ätznatron löslich sind, andererseits
weisen sie den Nachteil auf, daß sie zunächst mit Wasser angeteigt werden müssen und zum Abbinden
der Massen mindestens zwei chemisch verschiedene Substanzen enthalten, die bei hohen Tempeeinem
Druck von 945 kg/cm2 gepreßt. Die gepreßten
raturen unter Ausbildung von Bindungen zur Verbesse- 45 Stücke wurden an der Luft bei Temperaturen von
rung der Eigenschaften des fertigen Materials in etwa 135O0C gebrannt. Die so erhaltenen Kerne waren
Reaktion treten. " Demgegenüber ist eine keramische Masse Ziel der
Erfindung, die in Ätznatron löslich ist und sich sowohl zur Herstellung von Kernen oder auch Einlagen
als auch von Block- oder Maskenformen zum Gießen von Metallen oder Legierungen durch Vakuum- oder
Luftgußverfahren eignet, die die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegenüber einer chemischen Reaktion
für einen Formkern gewährleistet und die äußerst dimensionsstabile Kerne, auch solche mit geringen Abmessungen,
zur Herstellung von beispielsweise feinen Hohlräumen oder Durchtritten ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Masse zeichnet sich dadurch aus, daß ein in Ätznatron löslicher Kern aus einer
Mischung von Zirkonoxyd oder Zirkonsilikat sowie einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppe
II a und/oder einem oder mehreren anderen feuerfesten Oxyden besteht, wobei die Menge an Zirkonverbindung,
ausgedrückt als Zirkonoxyd, 15 bis 95% des Gemisches aus Zirkonerde oder Zirkonsilikat mit dem
oder den Oxyd(en) der Metalle der Gruppe II a auf molarer Basis beträgt und das andere oder die anderen
bei etwa 4500C in geschmolzenem Ätznatron löslich.
Beispiel 2
Ein Oxydgemisch aus zwei Komponenten wurde aus 19,0 Gewichtsteilen Bariumcarbonat und 13,0 Gewichtsteilen
Zirkonoxyd hergestellt. Das Gemisch wurde bei etwa 14000C kalziniert und zu einem Pulver
mit einer Teilchengröße zermahlen, die sich zum Spritzguß eignete. Das Pulver wurde unter Verwendung
eines Gemisches organischer Stoffe als Formmaterial und als temporäres Bindemittel spritzgegossen. Die geformten
Stücke wurden bei Temperaturen von 1300° C nach einem Erhitzungsprogramm gebrannt, um das
Harzgemisch auszubrennen. Diese Stücke waren in geschmolzenem Ätznatron löslich, nachdem sie mit
korrosionsbeständigen, hochwarmfesten Nickel-Chrom-Legierungen umgössen worden waren.
Ein Gemisch aus 10,0 Gewichtsteilen Calciumcarbonat und 13,0 Gewichtsteilen Zirkonoxyd wurde
bei 14000C kalziniert und zu einem Pulver mit einer
Teilchengröße zermahlen, die zu 95 % unter 10 Mikron lag. Zu 10 Teilen des kalzinierten Gemisches wurden
2,5 Gewichtsteile geschmolzenes Siliciumoxyd ähnlicher Teilchengröße zugesetzt. Dann wurde ein
temporäres Wachs-Bindemittel zugegeben und das erhaltene Gemisch granuliert und bei 945 kg/cm2 gepreßt.
Die gepreßten Stücke wurden an der Luft bei etwa 12000C gebrannt. Diese Stücke waren in geschmolzenem
Ätznatron löslich, nachdem sie mit einer korrosionsbeständigen, hochwarmfesten Nickel-Chrom-Legierung
(80% Ni, 20% Cr) umgössen worden waren. Natürlich dürfen die vorliegenden keramischen
Massen nicht »totgebrannt« werden, da sie sonst, wie dem Fachmann bekannt ist, praktisch völlig unlöslich
werden.
Claims (2)
1. Keramische Masse zum Herstellen feuerfester, gebrannter Kerne auf Basis von Zirkonoxyd oder ao
-silikat und feuerfesten Oxyden durch Formung im trockenen Zustand, dadurch gekennzeichnet,
daß ein in Ätznatron löslicher Kern aus einer Mischung von Zirkonoxyd oder Zirkonsilikat
sowie einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppe II a und/oder einem oder
mehreren anderen feuerfesten Oxyden besteht, wobei die Menge an Zirkonverbindung, ausgedrückt
als Zirkonoxyd, 15 bis 95 % des Gemisches aus Zirkonerde oder Zirkonsilikat mit dem oder
den Oxyd(en) der Metalle der Gruppe II a auf molarer Basis beträgt und das andere oder die
anderen feueifeste(n) Oxyd(e) gegebenenfalls in einer Menge zwischen 1 und 95% des Gesamtgewichtes
der Mischung vorliegen.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als andere feuerfeste Oxyde Aluminiumoxyd,
Titanoxyd, Siliciumoxyd, Magnesiumoxyd, Mullit, Molochit, Sillimanit oder gemahlenes
Kieselsäure- und/oder Tonerdeporzellan enthält
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (4)
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