Yüksek alümina seramik bilyelerin yaygın kalite kusurları ikiye ayrılır:
(a) lekeler, kabarma, yapışma ve rüzgar kristali gibi görünüm kalitesi kusurları;
(b) bel çatlakları, ham yanma, büyük aşınma ve tırnak çizgileri dahil olmak üzere performans kusurları.
Denetim yoluyla yüksek alümina seramik bilyalar yurtiçinde ve yurtdışında, yüksek kaliteli büyük boyutlu ürünlerde tırnak deseni kusurlarının mevcut olduğu tespit edilmiştir. alümina seramik bilyalar farklı derecelerde olabilir ve bunları tamamen ortadan kaldırmak zordur. Bu nedenle, bu makale tırnak deseni kusurlarının nedenleri ve karşı önlemleri üzerine odaklanmaktadır. analiz.
Yaygın kalite hatalarının neden analizi ve tedavi yöntemleri
1. lekeler
Yüksek alüminalı seramik bilyenin gövdesi beyaz olduğundan, lekeler özellikle belirgin ve bulunması kolay olacaktır. Lekelerin sayısına ve boyutuna göre kabaca aşağıdaki üç duruma ayrılır.
(1) Daha az nokta vardır ve çap 1 mm'den azdır. Bu durumdaki leke kusuruna esas olarak α alümina tozundaki demir safsızlıkları ve çeşitli yardımcı malzemelerdeki demir içeriğinin 0,3%'yi aşması neden olur;
(2) Çok sayıda nokta var ve çap 2 mm'den az. Bunun nedeni bilyalı değirmenin tuğlaları düşürmesi veya bulamacın bilyalı öğütme ve püskürtme işlemi sırasında demiri çıkarmaması olabilir.
(3) Üst katmanda lekeler görülür ve lekeler daha büyüktür. Bu genellikle fırın ön ısıtma kanalı tarafından ürün yüzeyine düşen pas veya refrakter tuğlalardan kaynaklanır.
Özetle, nokta kusurlarını azaltmak veya ortadan kaldırmak için saf alfa alümi̇na toz ve diğer yardımcı malzemeler kullanılmalıdır; boşaltma, püskürtme ve boşaltma sürecinde demirin birkaç kez çıkarılması ve demir sökücünün zamanında temizlenmesi gerekir; fırının her kanalını düzenli olarak temizleyin.
2. Kabarcıklanma
Kabarcıklanma kusurları genellikle merdaneli şekillendirme işlemiyle üretilen yüksek alüminalı seramik bilyelerde görülür. Bitmiş bilye kütüğü, rulo şekillendirme sırasında birçok yarı mamul bilye arasındaki çarpışma yoluyla büyüdüğünden ve yoğunlaştırma işlemini tamamladığından, yarı mamul bilye kütüğünün küreselliğini ayarlamak için son haddeleme tamamlanmadan önce 10 ila 120 dakika boyunca parlatılması gerekir. Ve yüzey kalitesi. Pişirme sırasında boş bilyenin yüksek yüzey sıcaklığı nedeniyle, önce yoğun bir yüzey tabakası oluşturmak için sinterlenir, bu da iç nemin buharlaşmasını ve tahliyesini engelleyerek bitmiş seramik bilyenin yüzeyinde kabarmaya neden olur. Yukarıdaki ilkelere dayanarak, kabarma kusurlarını ortadan kaldırmak için:
(1) Yüksek alüminalı seramik bilye gövdesinin haddelenmesi sürecinde, yarı mamul ürünün yoğunluğu ve pürüzsüzlüğü dikkate alınmalı ve kaptan önce parlatma süresi en aza indirilmelidir.
(2) Formüldeki düşük sıcaklıktaki akışkan ve yüksek sıcaklıktaki uçucu maddelerin içeriğini azaltın.
(3) Fırınlamadan önce yarı mamulün nemini 0,3%'yi geçmeyecek şekilde kurutun.
3. Yapışkanlık
Porselen bilyelerde yapışma kusurları daha yaygındır. Yüksek alüminalı seramik bilye, yüksek sıcaklıkta bir fırınlama işlemi kullanır (sıcaklık 1520°C kadar yüksek olabilir). Pişirilen ürünün performansını sağlamak için, genellikle 2-10 saat boyunca yüksek sıcaklıkta ısı koruması yapmak gerekir. Yüksek sıcaklıkta daha fazla sıvı faz olduğunda, seramik bilye ile seramik bilye arasında ve seramik bilye ile silisyum karbür bor levha arasında yapışma hasarı olacaktır. Bu sorunla başa çıkmak için: (1) Seramik bilye ve seramik bilye, seramik bilye ve silikon-bor karbür plaka, seramik bilye ve kolon arasında, izole etmek için korindon kumu kullanın, korindon destek plakası koyun, vb;
(2) Çıktıyı dikkate alarak her bir seramik bilye katmanının fırın yüksekliğini azaltın;
(3) Seramik bilyede ortaya çıkan cam fazını azaltmak için bir katı faz sinterleme formülü tasarlayın ve bekletme süresini uygun şekilde uzatmak için ateşleme sıcaklığı aralığının alt sınırında ateşleyin. Yukarıdaki önlemler yapışma kusurunu iyi bir şekilde çözebilir ve ürün yeterlilik oranını artırabilir.
4. Rüzgar Kristali
Aeolian kristal kusuru, fırının soğutma bölgesinde yüksek alüminalı seramik bilyedeki aeolian kristalinin patlamasını ifade eder. Bunun başlıca nedeni, ürünün yüksek sıcaklıkta fırınlama altında yoğunlaşmaya ulaşmış olmasıdır. Sinterlenmiş seramik yüksek alümina seramik bilye küçük bir gözenekliliğe sahiptir ve 570°C ve 790°C'ye soğutulduğunda, kuvarsın faz dönüşümü daha büyük bir hacim üretir. Bu değişiklik ürünün patlamasına neden olmuştur [3]. Bu nedenle, rüzgar kristali patlaması durumunda, eğer bir silindir fırın veya tünel fırın ise, fırın arabasının hızını zamanında azaltmak, soğutma bölgesinin hava girişini azaltmak, fırına yerleştirilen ürünün yüksekliğini ayarlamak ve sıcak ürüne doğrudan soğuk hava üflenmesini önlemek gerekir; Mekik fırın ise sadece soğutma havası girişini azaltması gerekir
İşte bu kadar. Aeolian kristal patlaması rulo kalıplı büyük boyutlu seramik bilyelerde (genellikle φ20mm'nin üzerinde) daha sık meydana gelir ve yarı izostatik veya izostatik olarak preslenmiş yüksek alüminalı seramik bilyelerde nadiren görülür. Bunun nedeni, merdaneyle kalıplanmış seramik bilyelerin kuvarsın faz dönüşümünün neden olduğu gerilimi serbest bırakmasının zor olmasıdır. Bu nedenle, rulo şekillendirme yöntemiyle hazırlanan yüksek alüminalı seramik bilyenin formülasyon tasarımında, serbest SiO2 olasılığı en aza indirilmelidir ve formülasyon tasarımında belirli miktarda mullit veya spinel oluşumunun teşvik edilmesini dikkate almak en iyisidir. Rüzgar kristali kusurlarının oluşmasını önlemek için.
5. bel çatlağı
Bel çatlağı, fırın ürününde doğrudan bulunması ve tespit edilmesi zor olan bir kusurdur. Ön öğütmeden sonra yüksek alüminalı seramik bilyenin yüzeyinde halka şeklinde bir çatlaktır. Çatlaklar çoğunlukla küresel tacın yaklaşık 5 mm altında bulunur ve bu nedenle bu adı almıştır. Kusur ciddi olduğunda, seramik bilyenin etrafında 0,5 mm genişliğinde bir çatlak olacaktır. Bu kusura sahip seramik bilyelerde kırık bilyeler ve çatlak bilyeler gibi ciddi kalite kazaları meydana gelecektir. Deneyimlerimize göre, bu tür bir çatlak yarı mamul bilye kütüğünde zaten mevcuttur ve esas olarak tam otomatik yarı izostatik preslenmiş seramik bilyede görülür.
Bunun ana nedeni, tozun büyük bir oyukluğa ve zayıf akışkanlığa sahip olmasıdır, bu da kalıplama işlemi sırasında büyük miktarda yüksek basınçlı hava geçirmez gaz oluşmasına neden olur, bu da zamanla sorunsuz bir şekilde çıkarılamaz, böylece ateşleme ve egzoz işlemi sırasında çatlak alanların parçaları olur ve ön taşlama Yüksek alümina seramik bilyenin dış yüzeyi çıkarıldıktan sonra bel çatlağı ortaya çıktı.
Bel çatlakları oluştuğunda, tozun akışkanlığını artırmak ve presin basınç tahliye ve tutma süresini uzatmak için ön hammadde hazırlama süreci zamanında ayarlanmalıdır; yarı mamul ürünlerin ıslatılması ve taranması için gazyağı kullanın (görmek için yarı mamul ürünleri parçalayın); yarı mamul bilye taşları durumunda Şekil anormalse, kauçuk kalıbın değiştirilmesi gerekir; ateşleme sırasında ürünün ısıtma süresini 1000 ila 1300 ℃ sıcaklık aralığında uzatın. Yukarıdaki önlemlerin alınması, yüksek alümina seramik bilyedeki bel çatlakları sorununu tamamen çözebilir.
6. Yanan
Yanma kusuru, yetersiz sinterleme ve yoğunlaştırma nedeniyle yüksek alümina seramik bilyenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin standartlara uygun olmaması durumunu ifade eder. Genel olarak, seramik bilyenin su emme oranı, özgül ağırlığı ve diğer göstergeleri test edilerek değerlendirilebilir.
Yüksek alüminalı seramik bilyeler yanarsa, basit elektrik kesintileri, gaz kesintileri ve diğer üretim faktörlerine ek olarak, teknik analizin doğrudan nedenleri şunları içerebilir: yanlış malzemeler, kaba bulamaç partikül boyutu, yetersiz bilyalı öğütme süresi, kalıplama basıncı ve fırın sıcaklığı Dalgalanmalar vb. Yukarıdaki tüm proses kontrol noktalarının hatasız olduğu tespit edildiğinde, α alümina tozu ve formül
7. Büyük aşınma kaybı
Büyük aşınma kusuru, normal dalgalanma aralığını aşan ve nitelikli ürünler olarak değerlendirilemeyen yüksek alümina seramik bilyelerin normal üretimi altında bazı ürünlerin aşınmasının aniden daha büyük hale gelmesini ifade eder. Öğütme ortamının önemli bir göstergesi olarak aşınma, yüksek alümina seramik bilyelerin kalitesini doğrudan etkiler. Büyük aşınmanın ana nedenleri şunlardır:
(1) Hammadde performans endeksi keskin bir şekilde düşer ve çok sayıda safsızlık vardır;
(2) Yüksek alüminalı seramik bilyalar yakılır;
(3) Yüksek alüminalı seramik bilyenin iç taneleri anormal şekilde büyür ve aşırı yanma sırasında çok sayıda gözenek oluşur;
(4) Formül sistemi dengesiz ve ateşleme sıcaklığı dar. Aşınmadaki ani artış göz önüne alındığında, istikrarlı bir hammadde tedarikçisi seçilmeli ve her parti denetlenmelidir. Kalifiye olmayan hammaddelerle karşılaşılırsa, mümkün olduğunca az kullanılmalıdır; ham görünen yüksek alümina seramik bilyeler yeniden fırınlanmalıdır; Fırının maksimum pişirme sıcaklığını düşürün, bekletme süresini uzatın ve aşırı ateşleme nedeniyle kristal tanelerin anormal büyümesini önleyin; Aynı zamanda, yüksek alümina seramik bilyenin iç pişirmesinin homojenliğini sağlayın; daha geniş bir pişirme sıcaklığına sahip formül sistemini yeniden seçin ve az miktarda MgO ekleyin, Tane sınırında magnezyum-alüminyum spinel oluşumu, kristal tanelerin anormal büyümesini engeller.
8. Tırnak deseni
Tırnak çizgisi kusurları, yurtiçi ve yurtdışındaki yüksek alümina seramik bilye ürünlerinde yaygındır ve ürün boyutu büyüdükçe daha fazla tırnak çizgisi oluşur. Çivi desenleri yarı mamul ürünlerde tespit edilemez. Bunlar ancak yüksek alüminalı seramik bilye ön cilalandıktan sonra bulunabilir. Ürünün yüzeyine dağılmış kavisli ve aralıklı çatlaklar, öğütme süresi arttıkça daha da derinleşecektir. Tırnak desenli yüksek alüminalı seramik bilyeler, öğütme ortamı olarak kullanıldığında cüruf damlaması ve büyük aşınma gibi sorunlar yaşayacaktır. Tırnak desenlerinin görünümü, yüksek alümina seramik bilyelerin üretimi için tüm teknik işlem sistemiyle ilgilidir.
Özetle, başlıca şunlar vardır:
01. Hammadde kullanım sorunu
Yüksek alüminalı seramik bilye, ana hammadde olarak α-fazlı alümina tozu kullanır,
α-fazlı alümina tozunun dönüşüm oranı, üründeki tırnak çizgilerinin sayısını doğrudan belirler. Eğer α-fazı dönüşüm oranı 92%'den az ise, ürünün fırınlama işlemi sırasında büzülme fazı değişimi üretecek olan büyük miktarda γ-fazı alümina tozu içerir [4] ve bu da tırnak çizgilerine yol açar.
02. Öğütme işlemi ile ilgili sorunlar
Yüksek alüminalı seramik bilyenin tozu, bulamaç ile basınçlı sprey kurutma yoluyla hazırlanır. Bulamacın viskozitesi ve nemi, elde edilen tozun partikül derecelendirmesini, küreselliğini, yığın yoğunluğunu ve toz yapışkanlığını belirler. Tozun çoğu yetersiz küreselliğe, zayıf akışkanlığa ve içi boş toza sahipse, preslenmiş yarı mamul üründe kapalı gözenekler görünecektir. Yüksek alüminalı seramik bilyenin sinterleme sürecinde, gözenekler tane sınırları ile birlikte aktarılacak ve son olarak bağlı bir kapalı gözenek oluşacaktır. Kapalı gözenek, bilyalı öğütme sürecinde olacaktır çünkü mukavemet, çevredeki ortamdan daha düşüktür ve bu da kavisli tırnak çizgilerine neden olur.
03. Bağlayıcı sorunu
Yüksek alümina seramik bilyeler kuru tozdan oluşur. Yarı izostatik presleme ve izostatik presleme işleminde yarı mamul ürün oranını ve yarı mamul ürünün mukavemetini artırmak için, formüle genellikle büyük miktarda bağlayıcı eklenir. Bağlayıcı, ürünün sinterleme işlemi sırasında büyük miktarda kül ve yüksek basınçlı gaz üretecek, bu da içeride düzgün bir şekilde boşaltılamayacak ve tırnak çizgilerine neden olacaktır, bu nedenle bağlayıcı azaltılmalıdır.
Kullanım miktarı veya yanma sonrası kalıntı bırakmayan katkı maddelerinin kullanımı.
04. Kalıplama basıncı sorunu
Haddelenmiş ürünlerde çivi hattı kusurları nadiren görülür, çünkü haddeleme işleminin etkisi orijinal toz yapısını yok eder. Yüksek alümina seramik bilyeler yarı izostatik presleme ve izostatik presleme ile oluşturulduğunda, mevcut tasarım basıncı ham tozu tamamen ezmenin iç yapısını elde edemez, yarı mamul ürünü yeterince yoğun hale getirmez, bu da ateşlenen ürünün içinde çivi çizgilerine neden olur. Yurtiçi ve yurtdışındaki yüksek alüminalı seramik bilye ürünleri karşılaştırıldığında, kalıplama basıncı ne kadar büyükse, tırnak çizgilerinin o kadar az olduğu ve izostatik basıncın yarı izostatik basınçtan daha iyi olduğu bulunmuştur.
Preslenmiş üründe çok az tırnak çizgisi vardır.
05. Yanan problem
Yüksek alüminalı seramik bilyeler tırnak çizgisi kusurlarını ortadan kaldırırken fırınlama da çok önemlidir. Fırın tasarım sorunlarını ortadan kaldırır. Pişirme sıcaklığı, bekletme süresi ve ısıtma eğrisi doğrudan tırnak çizgilerinin sayısını belirler. Yüksek alüminalı seramik bilyelerin fırınlama sürecinde, serbest su ve kristal suyun uçması, büzülme, faz değişimi ve yeniden kristalleşme gibi karmaşık süreçler vardır [5]. Bu nedenle, 1000 ila 1350°C aralığında hızlı ateşleme büzülmesi sürecinde, bekletme süresi uzatılmalı ve ateşlemedeki tutarsızlıkları mümkün olduğunca önlemek için ateşleme bölgesinin sıcaklık farkı 5°C'yi geçmemelidir.
Sonuç
Yurtiçi ve yurtdışındaki yüksek alümina seramik bilyelerin yaygın kalite kusurlarının yukarıdaki analizi ve özeti sayesinde, bu kusurların kontrolünün ve ortadan kaldırılmasının esas olarak aşağıdaki yönlerden başlaması gerektiğini bulmak zor değildir. Kararlılığını ve uygulanabilirliğini artırmak için en uygun hammadde ve formül sistemini kullanın; iyi akışkanlığa, yüksek küreselliğe ve katıya sahip granül bir toz hazırlamak için öğütme işlemini sıkı bir şekilde kontrol edin ve ayarlayın; ürünün gereksinimlerine göre, şekillendirme işlemi ile hazırlanan uygun karşılık gelen yüksek alümina seramik bilye boşluklarını kullanın. Farklı şekillendirme işlemlerinin neden olduğu bilye boşluklarındaki ateşleme kusurlarının türleri farklıdır ve kusurları ortadan kaldırmak için alınan önlemler de farklıdır; makul bir ateşleme işlemi özellikle önemlidir ve bu da doğrudan ürünün nihai performansını belirler. Yukarıda belirtilen karşı önlemler etkili olursa, yüksek alümina seramik bilyelerin ürün yeterlilik oranını ve ürünün genel performansını büyük ölçüde artıracaktır.
。
