Perspective ceramic composite materials based on aluminum-yttrium binder composition

Варфоломеев, М. С.; Моисеев, В. С.; Щербакова, Г. И.

doi:10.1088/1742-6596/1121/1/012032

Cited by 3 publications

(2 citation statements)

References 29 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Зважаючи, що стійкість до дії титанового розплаву керамічних форм з електрокорунду є невисокою через наявність SiO 2 , то в роботі [32] запропонували використовувати алюмінієво-ітрієву сполучну речовину. Мікроаналіз контактного шару титанових виливків, отриманих в керамічних алюмінієво-ітрієвих формах, показав, що поверхня титанового виливка має бездефектну структуру, а в контактному шарі кераміки TiO 2 -фаза відсутня, що є свідченням відсутності термохімічної взаємодії металу з ливарною формою.…”

Section: проблеми технології формиunclassified

Problems of Materials Choice for Ceramic Molds to Obtain Titanium Alloys Shape Castings

Kaliuzhnyi¹,

Mykhnian²,

Voron³

et al. 2021

Processy litʹâ

View full text Add to dashboard Cite

Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України (Київ, Україна) ПРОБЛЕМИ ВИБОРУ МАТЕРІАЛІВ КЕРАМІЧНИХ ФОРМ ДЛЯ ОДЕРЖАННЯ ФАСОННИХ ВИЛИВКІВ ІЗ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВВиробництво точного дрібносерійного або одиничного титанового литва є економічно і технологічно доцільним за умови використання одноразових керамічних ливарних форм. Надзвичайно важливим є вибір матеріалу внутрішнього контактного шару форми та забезпечення заданих технологічних характеристик -шорсткості, міцності, тощо. В ході аналізу, представленого в статті показано, що серед керамічних вогнетривів найкращу інертність до дії титанових сплавів демонструють оксид ітрію, цирконати кальцію та барію. Але через низькі технологічні властивості такі покриття не набули широкого застосування. Показано, що сполучні речовини також значною мірою впливають на інертність керамічних форм. Зменшення взаємодії титану з керамічними формами, які містять кремнезем у якості сполучної речовини, може бути досягнуто за рахунок введення мінімальної кількості SiO 2 . З екологічної точки зору замість етилсилікатів краще застосувати водні розчини кремнезолів. Перспективними сполучними матеріалами є також алюмозолі та золі цирконію. Визначено, що підвищення інертності корундових форм може бути досягнуто шляхом їх модифікування добавками дрібнодисперсного порошку титану, який при спіканні утворює захисний шар на поверхні форм, що зменшує взаємодію рідкого металу з керамічною формою. Відзначається, що механізм утворення реакційного (альфованого) шару на поверхні титанових виливків до цього часу точно не визначений. Міжфазні реакції між титаном та керамічною формою не можна передбачити лише термодинамічним розрахунком, а потрібно враховувати коефіцієнти змочування матеріалів, хімічний склад сплаву, кінетику процесів розчинення та випаровування вогнетривких оксидів. Ключові слова: титанове литво, лиття в одноразові керамічні форми, взаємодія розплаву та форми.В иготовлення виробів та деталей з титану та його сплавів може проводитися різними технологіями. Одержувати титанові вироби складної геометрії найбільш раціонально методами точного лиття. Такий підхід відповідає принципам ресурсозбереження, адже точні литі заготовки за своєю конфігурацією наближаються до геометрії кінцевого виробу, а тому потребують мінімальної подальшої обробки.

show abstract

Section: проблеми технології формиunclassified

Problems of Materials Choice for Ceramic Molds to Obtain Titanium Alloys Shape Castings

Kaliuzhnyi¹,

Mykhnian²,

Voron³

et al. 2021

Processy litʹâ

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Mixtures based on fused aluminum oxide (electrocorundum), magnesite, zirconium dioxide, and graphite have been used in the industry for casting titanium alloys. The low chemical activity or inertness of refractory oxides MgO, ZrO2, Al2O3, CaO, and Y2O3 for titanium melts and titanium alloys has been shown in the works of of [ [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13]]. However, such oxides react in varying degrees with the titanium melt [14], which can cause burn-in and limit the wall thickness of the castings.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Ceramic molds based on yttrium oxide for the casting of titanium alloys

M.T¹,

Panichkin²,

Mamaeva³

et al. 2022

KIMS/CUMR/MShKP

View full text Add to dashboard Cite

The effect of various binding agents based on aqueous solutions of nitric acid, yttrium nitrate and orthophosphoric acid and yttrium hydroxide gel on the physical and mechanical properties of casting molds based on Y2O3 has been studied. It is shown that the most promising binding agent for yttrium oxide casting molds is a phosphate bond. The data describing the curing mechanism of phosphate-bonded molding mass is presented. The influence of the concentration of binding agent solutions on the strength characteristics of molding materials after curing and heat treatment is shown. Information about the interaction of yttrium oxide powder molds with phosphate-binding with titanium melt of VT1-0 and VT6 grades is presented. The obtained data allowed us to describe the advantages and disadvantages of the developed molding compound. A method for producing casting molds based on yttrium oxide powder with a yttrium phosphate-binding agent was developed based on this research.

show abstract