Влияние технологических факторов

Под влиянием технологических факторов понимается влияние образца, т.е. содержание фосфатных связующих в образце, давление прессования и температура термообработки образца. Влияние этих факторов мы рассмотрим на примере система электрокорунд - фосфатное связующее[3].

Таблица 1

Составы исследуемых композций и их основные свойства

№ сос- тава	Содержание компонентов, масс. %	Свойства
Э/к № 125	Э/к № 12	-Al2O3	ПФ	Н3РО4	АХФС	П, %	, г/см3	сж, МПа при температу- рах,
				-		-	10-15	3, 0-3, 1	150-180	160-190	10-30
				-	-		16-17	2, 8-2, 9	110-150	110-150	10-20
				-		-	16, 5	2, 85	-	-	-
				-	-		17, 0	2, 83	-	-	-
			-			-	18, 2	2, 75	-	-	-
			-		-		18, 3	2, 74	-	-	-

Влияние вида (H₃PO₄. АХФС) и количества фосфатного связующего, давления прессования и температуры термообработки на деформацию под нагрузкой и ползучесть изучено на образцах составов 1 и 2. Влияние содержания Н₃РО₄ на деформацию (состав1) при нагреве и ползучести при 1200 под нагрузкой 0, 2 МПа показано на рис. 1.1, из которого следует, что с увеличением содержания Н₃РО₄ с 4 до 12% деформация и ползучесть композиции электрокорунд- -Al₂O₃-Н₃РО₄уменьшабтся. При содержании Н₃РО₄ 12% деформация составляет 0, 45% за 10ч испытаний, скорость деформации (т.е. ползучесть) за время выдержки от 2 до 10ч составила 2, 025%/ч.

Рис.1.1 Деформация при 1200 композиции Э/к- -Al₂O₃-Н₃РО₄ под нагрузкой 0, 2 МПа при содержании Н₃РО₄ , мас. %: 1-4; 2-8; 3-12

На рис. 1.2 приведены кривые деформации при нагреве и ползучести, полученные в режиме ступенчатого изменения нагрузки для композиций:

Э/к- -Al₂O₃-АХФС (состав2) и Э/к- -Al₂O₃-Н₃РО₄ (состав 1).

Режим последовательного ступенчатого нагружения под нагрузкой: 0, 2; 0, 4 и 0, 8 МПа деформация за 28ч составляет 14%. Нагрузка 0, 4 МПа дополнительно деформирует образец на 0, 5% за время от 28 до 48ч. Увеличение нагрузки до 0, 8МПа деформирует образец еще на 0, 7%. Т.о., общая деформация за 68ч составляла 2, 6%.

Рис.1.2. Кривые деформации при нагреве и ползучести корундовых композиций при температурах 1150(а), 1200(б) и 1500 (в). Дробные цифры у кривых – нагрузка, МПа: 0, 2; 0, 4; 0, 8 для составов: 1-1; 2-2

Деформация состава 2 в аналогичных условиях нагружения при Тисп. 1500 представлена на рис. 1.2в. Деформация на первой ступени нагружения за 44ч составляет 5, 2%. Повышение нагрузки до 0, 4 МПа не вызывает значительных деформаций образца. Период неустановившейся ползучести на второй ступени нагружения составляет 1, 5-2, 0 ч. аналогичный характер деформирования наблюдается у образцов состава 1, но полная деформация значительно меньше, чем у состава 2 (рис. 1.2б).

Увеличение давления прессования при получении образцов снижает как деформацию (рис.1.2, 1.3), так и ее скорость. Наибольшая деформация и наибольший временной интервал неустановившейся ползучести наблюдается у образцов, полученных трамбованием (кривая 3).

Ранее мы рассмотрели деформацию при различных температурах корундовых составов с Э/к- -Al₂O₃-Н₃РО₄ после их термообработки при 300 и 900 . На рис. 1.4ончыкталтын деформация образцов композиции состава 1 при Т=1550 под нагрузками = 0, 1; 0, 2 и 0, 4 МПа (кривые 1, 2, 3), после после их термообработки при 1350 в течение 15ч. Как видно на рис., деформация образцов под нагрузкой 0, 02 МПа при 1550 не превышает 1% за время испытания в течение 26ч, а скорость деформации в установленном режиме составляет 0, 005; 0, 015 и 0, 02%/ч соответственно при нагрузках 0, 1; 0, 2 и 0, 4 МПа. Полная деформация под нагрузкой 0, 1 Мпа за 16 ч испытаний при 1550 не превышала 0, 6%.

Рис. 1.3. Деформация при 1200 под нагрузкой 0, 2 МПа композиции Э/к- -Al₂O₃-Н₃РО₄ (8%). Образцы получены прессованием под давлением, МПа: 1-100, 2-50 и 3-трамбованием.

Таким образом, следует отметить, что технологические факторы оказывают следующее влияние на деформацию при нагреве и ползучести. В композициях на основе электрокорунда с изменением Н₃РО₄ от 4 до 12мас.% величина деформации эффективной ползучести становится минимальной при 12 мас.% Н₃РО₄ и составляет всего 0, 45% за 10ч испытаний образца при Т=1200 . При ступенчатом нагружении нагрузками 0, 2; 0, 4 и 0, 8 МПа общая деформация при 1150 за 68ч составляла 2, 6%[6]. Деформация электрокорундовых материалов существенно зависит и от способа их получения.

Рис. 1.4. Деформация композиции состава 1 по табл. 1 при 1550 под нагрузками 0, 1; 0, 2 и 0, 4 МПа (кривые 1, 2, 3) после термообработки при 1350 в течение 15ч.

Так, увеличение давления прессования значительно снижает как деформацию, так и скорость ползучести. У трамбованных изделий она наибольшая, и у этих материалов самый длительный период неустановившейся ползучести. При замене Н₃РО₄ на АХФС в композиции, на основе э/к, устойчивость ее к деформации снижается.