- 100 мм (20 С/хв); в - 60 мм (60 С/хв); пана 25 мм (170 В° С/МНН);/- корунд; 2 - баделеіт, 3 - корундбаделеітовая "евтектика * 1 (Світло відбите х200)
В
Рис. 6. Мікроструктура цирконієвого електрокорунду
в злитках товщиною 25 мм (світло відбите; х200) {а - крайова зона; б - центр) і 60 мм (в-крайова зона; г-центр):
Фазові рівноваги в електрокорунда системи А1 2 Про 3 -ZrO 2
електроплавленої продукт складу 70% А1 2 Про 3 -30% ZrO 2 є вихідним матеріалом для отримання абразивного інструменту. Силове обдирне шліфування цим абразивом ведеться при високих швидкостях різання (від 60 до 80 м/с) і великих радіальних зусиллях притиснення абразивного круга до оброблюваної поверхні (5-10 кН), що забезпечує продуктивність сошліфованіе до 250 кг сталі/год і 400 кг чавуну/ч. Абразивний коло (шліфзерно) піддається високим термічних навантажень. Температура в зоні різання досягає температур плавлення оброблюваних сталевих і чавунних деталей. Виготовлення абразивних кіл також пов'язане з їх випалюванням при високих температурах, тому необхідно враховувати поліморфні перетворення оксиду цирконію та інших фаз, які можуть впливати на якість абразивного інструменту.
Новими дослідженнями встановлено, що стабілізується на моноклінна модифікація (Баделеїт), а тетрагональная структура ZC (або ZrO 2K ). Найбільший ефект підвищення якості
В
цирконієвого електрокорунду досягається при стабілізації трігональной модифікації (ZrO 2T ). Є два головних напрямки стабілізації ZrO2 T у сплавах А1 2 Про 3 - ZrO 2 : легування розплавів деякими тугоплавкими оксидами і створення високої ступеня нестехіометричного ZrO 2 по кисню (ZrO 2 - x ). Вибору оптимального складу електрокорунду, легованого ZrO 2 , передував великий період дослідних і дослідно-промислових розробок за визначенням вимог до хімічного складу вихідних компонентів шихти, технологічними параметрами плавки в дугових печах і швидкості розливання (Кристалізації) і охолодження. В останні роки вироблений цирконієвий електрокорунд, облагороджений також деякими оксидами, містить 70% А1 2 Про 3 і 30% ZrO 2 .
Діаграма стану системи А1 2 Про 3 - ZrO 2 відноситься до простих евтектичним (рис. 9.1). Координати евтектичної точки точно не встановлені і за даними різних авторів коливаються в межах 32-55% ZrO 2 і 1983-2193 К.
А1 2 Про 3 - ZrO 2 сплав складу 75% А1 2 Про 3 -25% ZrO 2 повинен мати у структурі 36,2% первинних кристалів а-А1 2 Про 3 і 63,8% евтектики. Однак промислові зливки кристалізуються в нерівноважних умовах з різною швидкістю. Тому співвідношення структурних фаз може істотно різнитися, що, звісно, ​​впливає на властивості цирконієвого електрокорунду. p> Також в дослідах порівнювали процеси формування структури зразків сплаву доевтектичних (75% Al 2 O 3 + 25% ZrO 2 ) і заевтектичних (37,1% А1 2 Про 3 + 62,9% ZrO 2 ). Швидкість охолодження змінювали, розливаючи розплав з електродугової печі в металеву виливницю місткістю 0,25 м 3 , в виливницю такий же місткістю з металевими кульками та на валках-кристалізаторах. У злитках доевтектичних складу, отриманих при швидкостях охолодження по всіх трьох варіантам, виявлено три характерні макроструктурні зони: 1) мелкокристаллической скоринки, 2) стовпчастих кристалів; 3) равноосной поліедріческіх кристалів. У макроструктуру злитків виявляються пори (рис. 9.2). Товщина і мікроструктура скоринки не залежать від швидкості охолодження. Умови розливання роблять великий вплив на формування зон стовпчастих і равноосной кристалів. Виявлено принципову відмінність структур закристалізуватися з різною швидкістю доевтектичних і заевггектіческого розплавів. У зразках доевтектичних сплаву великі швидкості не пригнічують кристалізацію первинних кристалів А1 2 Про 3 та освіта квазіевтектіческой структури. У заевтектичних сплаві (62,9% А1 2 Про 3 ) в зоні мелкокристаллической скоринки первинні кристали повністю відсутні. Істотно відрізняються і форми росту кристалів а-А1 2 Про 3 , ZrO 2 і евтектики. Для первинних кристалів а-А1 2 Про 3 характерні грановані, а для ZrO 2 - округлі форми росту. Провідною фазою при кристалізації евтектики А1 2 Про 3 - ZrO 2 є А1 2 Про 3 . Колонки ...
