DE1011346B - Zunderfester und bei hohen Temperaturen korrosionsbestaendiger Werkstoff - Google Patents

Zunderfester und bei hohen Temperaturen korrosionsbestaendiger Werkstoff

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DE1011346B
DE1011346B DEM28216A DEM0028216A DE1011346B DE 1011346 B DE1011346 B DE 1011346B DE M28216 A DEM28216 A DE M28216A DE M0028216 A DEM0028216 A DE M0028216A DE 1011346 B DE1011346 B DE 1011346B
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Description

  • Zunderfester und bei hohen Temperaturen korrosionsbeständiger Werkstoff Als Werkstoffe, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden, verwendet man vielfach hochschmelzende Oxyde, wie z. B. Oxyde des Aluminiums, Berylliums, Siliziums, Magnesiums, Zirkons, Thoriums usw. Diese Werkstoffe sind hinsichtlich Zunderbeständigkeit zumeist befriedigend, sie entsprechen jedoch hinsichtlich der Temperaturwechselbeständigkeit vielfach nicht den gestellten Anforderungen.
  • Diese Nachteile der bekannten, aus hochschmelzenden Oxyden aufgebauten Werkstoffe werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß sie einen Zusatz mindestens eines Borides eines Übergangselements erhalten. Bei dem neuen Werkstoff kann der Oxydanteil etwa 20 bis 9511/o betragen. Als Boridzusätze kommen vorzugsweise die Boride des Zirkons und Titans in Frage. Gut bewährt haben sich ferner erfindungsgemäße Werkstoffe, bei denen der Boridzusatz teilweise durch einen entsprechenden Zusatz an Karbiden und bzw. oder Siliziden der Übergangselemente ersetzt ist.
  • Der erfindungsgemäße Werkstoff zeichnet sich durch eine gute Zunder- und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und vor allem durch eine gute Temperaturwechselbeständigkeit aus. Er eignet sich deshalb vorzüglich für Ofenteile, Ofenauskleidungen, Kokillen, Schmelztiegel, Rührer für Metallschmelzen und andere Teile, die mit Metallschmelzen in Berührung kommen, Thermoschutzrohre, Brenner. Düsen und Leitschaufeln für Gasturbinen usw.
  • Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffes kann man so vorgehen, daß die entsprechenden pulverförmigen Ausgangsstoffe in bekannter Weise gemischt, gepreßt und im Vakuum oder unter Schutzgas gesintert werden. Die Sintertemperatur wird dabei zweckmäßig geringfügig unterhalb des Schmelzpunktes der am niedrigsten schmelzenden Komponente gewählt.
  • Nachfolgend sind einige Beispiele von auf diese Weise hergestellten Werkstoffen angegeben. Beispiel 1 Preßlinge aus 60 Teilen Zirkonoxyd und 40 Teilen Zirkondiborid werden bei 1800°C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 2 Preßlinge aus 70 Teilen Berylliumoxyd und 30 Teilen Zirkondiborid werden bei 1800° C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 3 Preßlinge aus 50 Teilen Siliziumdioxyd und 50 Teilen Titandiborid werden bei 1500°C im Vakuum gesintert. Beispiel 4 Preßlinge aus 70 Teilen Aluminiumoxyd und 30 Teilen Zirkondiborid werden bei 1800° C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 5 Preßlinge aus 70 Teilen Zirkonoxyd, 20 Teilen Zirkondiborid und 10 Teilen Zirkonsilizid werden bei 1600° C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 6 Preßlinge aus 70 Teilen Aluminiumoxyd, 20 Teilen Zirkondiborid und lOTeilen Titandisilizid werden bei 1800° C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 7 Preßlinge aus 70 Teilen Berylliumoxyd, 25 Teilen Zirkondiborid und 5 Teilen Zirkonkarbid werden bei 1800° C gesintert.
  • Beispiel 8 Preßlinge aus 40 Teilen Berylliumoxyd, 40 Teilen Titandiborid und 20 Teilen Molybdändisilizid werden bei 1800° C im Vakuum gesintert.
  • Beispiel 9 Preßlinge aus 70 Teilen Siliziumdioxyd, 20 Teilen T itandiborid und 10 Teilen Titandisilizid werden bei 1500° C im Vakuum gesintert. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Werkstoffe kann auch in der Weise vorgenommen werden, daß ein Borid- oder Borid-Metalloxyd-Skelettkörper mit einer Metallegierung zweckmäßig unter Schutzgas getränkt und nachträglich oxydiert wird. Als Ausführungsbeispiel sei im folgenden die Tränkung eines Zirkondiboridskelettkörpers finit einer Aluminium-Silizium-Legierung= angegeben.
  • Durch Vorpressen und V orsintern von gepulvertem Zirkondiborid bei 1200° C wird zunächst ein Skelettkörper mit etwa 40% Porenvolumen hergestellt. Unter Schutzgas wird- dieser Körper mit einer Aluminium-Silizium-Legierung, die 35% Silizium enthält, getränkt: --Durch Erhitzen an Luft auf etwa 1400° C wird dieser Körper oxydiert, so daß sich neben Zirkondiborid eine Sillimanit enthaltende Deckschicht ausbildet, die auch bei hohen Temperaturen sehr korrosionsbeständig und temperaturwechselbeständig ist. Das Tränkverfahren eignet sich auch vorzüglich zum Abdichten noch poröser Borid-Metalloxyd-Körper. Sehr zunder- und korrosionsbeständige Legierungen erhält man im übrigen auch, wenn man die Tränkung mit einer Bor-Aluminium-Legierung oder einer Bor-Aluminium-Silizium-Legierung vornimmt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zunderfester und bei hohen Temperaturen korrosionsbeständiger Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem oder mehreren hochschmelzenden Oxyden, z. B. Magnesiumoxyd, Berylliumoxyd, Aluminiumoxyd, Siliziumoxyd, Zirkonoxyd, Thoriumoxyd und mindestens einem Borid eines Übergangselements besteht. 2: Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Oxyden etwa 20 bis 95 % beträgt. 3. Werkstoff nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Boride des Zirkons und bzw: öder Titans enthält. 4. Werkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Boride teilweise durch Karbide und bzw. oder Silizide der Übergangselemente ersetzt sind. 5. Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffes nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch . gekennzeichnet, daß der Anteil an hochschmelzenden Oxyden in Pulverform mit dem Boridanteil gemischt, gepreßt und bei hohen Temperaturengesintert werden. 6. Verfahren zur Herstellung von Werkstoffen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Boriden oder Borid-Metalloxyd-Gemengen bestehender -Skelettkörper mit einer hochschmelzende Oxyde bildenden Metall= legierung getränkt und anschließend oxydiert wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Tränklegierung eine Aluminium-Silizium-Legierung mit vorzugsweise etwa 3501o Silizium zur Anwendung kommt. B. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Tränklegierung eine Bor-Aluminium- oder eine Bor-Aluminium-Silizium-Legierung zur Anwendung kommt. In Betracht gezogene Druckschriften: Remy, Lehrbuch der anorganischen Chemie, II. Band, 1954, S. 9, Abs. 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1171795B (de) * 1957-09-06 1964-06-04 Commissariat Energie Atomique Herstellung eines Berylliumoxydkoerpers unter Zusatz eines Absorptionsmittels fuer Neutronen
DE1172593B (de) * 1960-02-11 1964-06-18 Carborundum Co Zirkoniumborid-Silizid-Koerper und Verfahren zu seiner Herstellung

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