DE1433948C - Keramische Masse zum Herstellen feuer fester gebrannter Kerne - Google Patents
Keramische Masse zum Herstellen feuer fester gebrannter KerneInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft eine keramische Masse zum feuerfeste(n) Oxyd(e) gegebenenfalls in einer Menge
Herstellen feuerfester, gebrannter Keme auf Basis von zwischen 1 und 95% des Gesamtgewichtes der
Zirkonoxyd oder -silikat und feuerfesten Oxyden durch Mischung vorliegen.
Formung im trockenen Zustand. Der Ausdruck »auf molarer Basis« ist so zu ver-
Bekanntlich verwendet man für Gußteile, Kerne 5 stehen, daß der Prozentsatz auf die Anzahl der Moleoder
Einsätze keramische Zusammensetzungen, die küle der in dem Gemisch vorliegenden Mischungsbenach
dem Gießen auf mechanische Weise, z. B. durch standteile bezogen ist.
Schlagbohren oder bei komplizierten Kernformen Die anderen feuerfesten Oxyde sollen den aus der
durch Lösen in einem dem Metall des Gußteils gegen- Zusammensetzung hergestellten Kernen oder Formen
über indifferenten Lösungsmittel entfernt werden. io wünschenswerte Eigenschaften wie hohe Feuerfestig-
AIs häufig verwendete Lösungsmittel zum Heraus- keit und Maßbeständigkeit erteilen, ohne daß die Löslösen
von Kernen aus Gußteilen, die aus Legierungen lichkeit des Erzeugnisses dadurch verschlechtert wird,
auf Nickel-Basis bestehen, sind geschmolzenes Ätz- Als geeignete Oxyde seien Aluminiumoxyd, Titanoxyd,
natron, wäßrige Natronlauge und wäßrige Flußsäure Siliciumoxyd, Magnesiumoxyd, Mullit, Molochit,
zu nennen. 15 Sillimanit oder gemahlenes Kieselsäure- oder Tonerde-Aus der britischen Patentschrift 825 454 sind porzellan genannt.
keramische Zirkonoxyd-Zusammensetzungen für spe- Die Bestandteile des Gemisches können in Pulver-
zielle metallurgische Arbeitsweisen zur Herstellung von form, vorzugsweise zusammen mit einem temporären
Metallteilen mit verbesserter Qualität bekannt, wobei organischen Bindemittel, wie z. B. einem Wachs oder
es sich um zumindest 75 % stabilisiertes, kubisches 20 Kunstharz, vermischt und dann geformt und zur BiI-
Zirkondioxyd in der Ausgangszusammensetzung bian- dung der Kerne oder Formen gebrannt werden, wobei
delt. Diese Zusammensetzungen sind in Ätznatron un- das Bindemittel während des Brennens ausgetrieben
löslich. Sie sind zur Verwendung für metallurgische wird. Das Formen erfolgt auf übliche Weise, z. B.
Bauteile, Tiegel und für andere Gegenstände seit durch isostatische oder andere Art des Pressens, durch
langem wohlbekannt. 25 Spritzgießen, Druckgießen und Spritzpressen und
In der USA.-Patentschrift 2 497 504 wird ein pulver- Strangpressen. Hierbei erfolgt das Preßformen mit dem
förmiges Material, welches hauptsächlich aus Silicium- trockenen Material.
dioxyd, Zirkoniumdioxyd, Zirkoniumsilikat, Titan- Nach dem Gießen enthalten die Gegenstände aus
dioxyd bzw. anderen keramischen Materialien besteht Metall oder Legierungen einen Kern oder Kerne aus
und einen] kleinerem Anteil an basischem Material in 30 der erfindungsgemäßenZusammensetzung. 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 Gußteils in geschmolzenes Ätznatron entfernt werden.
Größenordnung von 3 bis 5 Gewichtsprozent und etwa Die Erfindung wird an Hand der folgenden Bei-
5 bis 20 Gewichtsprozent saure Phosphatsalze enthält, spiele erläutert,
beschrieben, wobei dieses pulverförmige Material mit 35 B e i s t>
i e 1 1
Wasser vermischt und dann unter der Reaktion des
Wasser vermischt und dann unter der Reaktion des
basischen Materials mit den sauren Phosphorsalzen er-, Ein Oxydgemisch aus zwei Komponenten wurde
hitzt wird, wobei sich feste Massen ergeben. aus 14,0 Gewichtsteilen Strontiumcarbonat und 13,0
Diese bekannten Massen weisen den Nachteil auf, Gewichtsteilen Zirkonoxyd hergestellt. Dieses Ge-
daß sie einerseits nicht in Ätznatron löslich sind, ande- 40 misch wurde bei etwa 15000C kalziniert und zu einem
rerseits weisen sie den Nachteil auf, daß sie zunächst Pulver mit einer Teilchengröße zermahlen, die zu 95 %
mit Wasser angeteigt werden müssen und zum Ab- unter 10 Mikron lag. Dann wurde ein temporäres
binden der Massen mindestens zwei chemisch ver- Wachs-Bindemittel beigemischt, granuliert und bei
schiedene Substanzen enthalten, die bei hohen Tempe- einem 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. bei etwa 45O0C in geschmolzenem Ätznatron löslich.
Demgegenüber ist eine keramische Masse Ziel der
Erfindung, die in Ätznatron löslich ist-und sich so- Beispiel 2
wohl zur Herstellung von Kernen oder auch Einlagen 50 Ein Oxydgemisch aus zwei Komponenten wurde aus als auch von Block- oder Maskenformen zum Gießen 19,0 Gewichtsteilen Bariumcarbonat und 13,0 Gevon Metallen oder Legierungen durch Vakuum- oder wichtsteilen Zirkonoxyd hergestellt. Das Gemisch Luftgußverfahren eignet, die die erforderliche Wider- wurde bei etwa 14000C kalziniert und zu einem Pulver Standsfähigkeit gegenüber einer chemischen Reaktion mit einer Teilchengröße zermahlen, die sich zum für einen Formkern gewährleistet und die äußerst 55 Spritzguß eignete. Das Pulver wurde unter Verwendung dimensionsstabile Kerne, auch solche mit geringen Ab- eines Gemisches organischer Stoffe als Formmaterial messungen, zur Herstellung von beispielsweise feinen und als temporäres Bindemittel spritzgegossen. Die geHohlräumen oder Durchtritten ermöglichen. formten Stücke wurden bei Temperaturen von 13000C Die erfindungsgemäße Masse zeichnet sich dadurch nach einem Erhitzungsprogramm gebrannt, um das aus, daß ein in Ätznatron löslicher Kern aus einer 60 Harzgemisch auszubrennen. Diese Stücke waren in ge-Mischung von Zirkonoxyd oder Zirkonsilikat sowie schmolzenem Ätznatron löslich, nachdem sie mit einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppe korrosionsbeständigen, hochwarmfesten Nickel-II a und/oder einem oder mehreren anderen feuer- Chrom-Legierungen umgössen worden waren,
festen Oxyden besteht, wobei die Menge an Zirkonver- . .
bindung, ausgedrückt als Zirkonoxyd, 15 bis 95 % des 65 Beispiele
Gemisches aus Zirkonerde oder Zirkonsilikat mit dem Ein Gemisch aus 10,0 Gewichtsteilen Calcium- oder den Oxyd(en) der Metalle der Gruppe II a auf carbonat und 13,0 Gewichtsteilen Zirkonoxyd wurde molarer Basis beträgt und das andere oder die anderen bei 14000C kalziniert und zu einem Pulver mit einer
wohl zur Herstellung von Kernen oder auch Einlagen 50 Ein Oxydgemisch aus zwei Komponenten wurde aus als auch von Block- oder Maskenformen zum Gießen 19,0 Gewichtsteilen Bariumcarbonat und 13,0 Gevon Metallen oder Legierungen durch Vakuum- oder wichtsteilen Zirkonoxyd hergestellt. Das Gemisch Luftgußverfahren eignet, die die erforderliche Wider- wurde bei etwa 14000C kalziniert und zu einem Pulver Standsfähigkeit gegenüber einer chemischen Reaktion mit einer Teilchengröße zermahlen, die sich zum für einen Formkern gewährleistet und die äußerst 55 Spritzguß eignete. Das Pulver wurde unter Verwendung dimensionsstabile Kerne, auch solche mit geringen Ab- eines Gemisches organischer Stoffe als Formmaterial messungen, zur Herstellung von beispielsweise feinen und als temporäres Bindemittel spritzgegossen. Die geHohlräumen oder Durchtritten ermöglichen. formten Stücke wurden bei Temperaturen von 13000C Die erfindungsgemäße Masse zeichnet sich dadurch nach einem Erhitzungsprogramm gebrannt, um das aus, daß ein in Ätznatron löslicher Kern aus einer 60 Harzgemisch auszubrennen. Diese Stücke waren in ge-Mischung von Zirkonoxyd oder Zirkonsilikat sowie schmolzenem Ätznatron löslich, nachdem sie mit einem oder mehreren Oxyden von Metallen der Gruppe korrosionsbeständigen, hochwarmfesten Nickel-II a und/oder einem oder mehreren anderen feuer- Chrom-Legierungen umgössen worden waren,
festen Oxyden besteht, wobei die Menge an Zirkonver- . .
bindung, ausgedrückt als Zirkonoxyd, 15 bis 95 % des 65 Beispiele
Gemisches aus Zirkonerde oder Zirkonsilikat mit dem Ein Gemisch aus 10,0 Gewichtsteilen Calcium- oder den Oxyd(en) der Metalle der Gruppe II a auf carbonat und 13,0 Gewichtsteilen Zirkonoxyd wurde molarer Basis beträgt und das andere oder die anderen 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 1200" C gebrannt. Diese Stücke waren in geschmolzenem
Ätznatron löslich, nachdem sie mit einer korrosionsbeständigen, hochwarmfesten Nickel-Chrom-Le- ίο
gierung (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
-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 Gruppella 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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