DD149750A3 - Hochverschleissfeste teile,insbesondere fuer misch-und mahlaggregate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf Keramikindustrie, Metallurgie und Maschinenbau. Ziel der Erfindung ist die Verlaengerung der Einsatzdauer verschleiszbeanspruchter Teile sowie die weitgehende Vermeidung schaedlicher Zumahlungen und Herabsetzung der Mahldauer bei Mahlprozessen in der Keramikindustrie und Metallurgie. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochverschleiszfeste Teile mit hoher Abriebfestigkeit, relativ hoher Dichte und niedrigem Herstellungsaufwand anzugeben. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dasz die Teile aus Titan mit 0,5 bis 15 Atomprozent geloestem Sauerstoff und 0,03 bis 7,5 Atomprozent geloestem Stickstoff bestehen, wobei zweckmaeszig das Verhaeltnis von Sauerstoff zu Stickstoff 2:1 betraegt. Moegliche Anwendungsgebiete der Erfindung sind verschleiszfeste Teile in Maschinen und Vorrichtungen, insbesondere Misch- und Mahlaggregaten, so beispielsweise fuer Mahlkoerper und Auskleidungen fuer Kugelmuehlen.
Description
-Ί-
215619
Hochverschleißfeste Teile-, insbesondere für Misch- und Mahlaggregate ' '
Anwendungsgebiet der Erfindung . . -
Die Erfindung bezieht sich auf Keramikindustrie, Metallurgie und Maschinenbau. Objekte, in denen ihre Anwendung möglich und zweckmäßig ist, sind verschleißfeste Teile in Maschinen imd Vorrichtungen, insbesondere Misch- und Mahlaggregate« Me Anwendung kann auch unter korrosiven Bedingungen erfolgen·
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
'.''akannt sind Mahlkörper und Mahltrommeln aus Hartmetall, Viahl, Porzellan, Flintsteinen, Achat, Plasten und Titanmeially Sie gewährleisten durch ihren Abrieb keine verunreinigungsarme Aufbereitung des Mahlgutes, besitzen nur eine geringe Mahlwirkung und/oder sind durch aufwendige Herstellung teuer»
Weiterhin sind bereits Mahlkugeln aus einem Werkstoff auf der Basis von Titan und Sauerstoff aus bis zu 97 Gew.-% TiOo und einem als Plastifikator und Bindemittel wirkenden Stoff, beispielsweise Bentonit oder Zelluloseäther, bekannt (A. Palatzky,-Techn. Keramik, VEB Verlag Technik, Berlin Ί954). Dieser Werkstoff hat den Mangel, daß wegen der geringen Abriebfestigkeit die daraus hergestellten Teile häufig ausgewechselt werden müssen und Zumahlungen zum Mahlgut die Verarbeitbarkeit des Mahlgutes und die Gebrauchseigenschaften
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der aus dem Mahlgut hergestellten Gegenstände erheblich herabsetzen* Mahlkörper aus dem genannten Werkstoff bedingen durch ihre relativ geringe Dichte von etwa 4 gem J eine relativ lange Mahlelauer. Durch Zusatz- von 'Bleiverbindungen in Höhe von 2 bis 10 Gewichtsprozent zu gepulvertem TiU2 ist es geiungens die Abriebfestigkeit derartiger Mahlkugeln fast zu verdoppeln (DE-PS 1 072 179)? der Verschleiß ist aber.immer noch relativ hoch und das Auftauchen von Blei in der Zumahlung bringt weitere Probleme·
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Verlängerung der Einsatzdauer verschleißbeanspruchter Teile sowie die weitgehende Vermeidung schädlicher Zumahlungen und Herabsetzung der Mahldauer bei Mahlprozessen in" der Keramikindustrie und Metallurgie»
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hochverschleißfeste Teile mit hoher Abriebf esiiigkeit, relativ hoher Dichte und niedrigem Herstellungsaufwand anzugeben» Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Teile aus Titan mit 0,5 bis 15 Atomprozent gelöstem Sauerstoff und 0,03 "bis 7»5 Atomprozent gelöstem Stickstoff bestehen» Zweckmäßig ist ein Gehalt an Sauerstoff von 2 bis 10 und an Stickstoff von 1 bis 6 Atomprozent. Günstig ist ein Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff wie 2 zu 1. Anstelle von Titan kann für bestimmte Anwendungsfälle zweckmäßigerweise auch legiertes Titan eingesetzt werden. Besitzen die Teile eine zylindrische i'orm, so ist es zweckmäßig, sie vor ihrer Verwendung zur Abrundung der Zylinderkanten einer Einlaufmahlung nur mit Wasser von maximal 100 Stunden Dauer zu unterziehen*
Ein wesentlicher Einsatzzweck der erfindungsgernäßen Teile liegt insbesondere in der Aufbereitung textur— und verunreinigungsempfindlicher keramischer Sonderwerkstoffe wie Halbleiter-,
Kondensator- oder piezoelektrischer Werkstoffe. '
• « '
Die. erfindungsgemäße Lösung führt neben einer optimalen Erfüllung der.Erfindungsaufgabe, was an Hand der Ausfünrungsbeispiele zahlenmäßig belegt werden'wird, auch zu einer Vereinheitlichung des Kornspektrums und einer damit verbundenen Verbesserung der Sinterhomogenität, die insbesondere für keramische Varistoren sehr wichtig ist, um der Ausbildung bevorzugter Strompfade und damit lokaler Überhitzungen vorzubeugen. Durch Erhöhung des Feststoffarrceils am Mahlprozeß reduziert man die Aufwendungen zur Entwässerung der Mahlsuspension und an Mahlenergie ganz allgemein.
Ausfübrungsbeispiel Beispiel 1:
Als hochverschleißfester Werkstoff für zylindrische Mahlkörper dient Titan mit 6 Atomprozent gelöstem Sauerstoff und 3 Atomprozent gelöstem Stickstoff. Gegenüber bekannten Mahlkörpern auf der Basis von TiOp verlängert sicn die Einsatzdauer um das 20-fache und die erforderliche Mahldauer verkürzt sich um etwa 20 %, Gegenüber· Kugeln aus Achat wird bei gleicher Verschleißfestigkeit eine Verkürzung der Mahlclauer um das 5- bis 8-fache erzielt und der Preis ist erheblich niedriger,
Beispiel 2j
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von ivietalloxidvaristoren auf der Basis von ZnO mit Zusätzen von CoO, MnO, Bi2O.,, CrpO^ und eventuell weiterer Metalloxide im Gesamtumfang von 1 ··* 20 Mol.-%, die nach der üblichen keramischen Technologie aufbereitet werden· Die Mahlung erfolgt in Trommelmühlen mit erfindungsgemaßen Mahlkörpern* Im Vergleich dazu wurde die gleiche VersatzZusammensetzung unter Einsatz von Achatkugeln aufbereitet. Der erhaltene schlicker wird nach bekannten Verfahren entwässert; das entwässerte Gut zu Körpern verpreßt
und bei Temperai;üren zwischen 1100 und 13000C gesintert. Die gesinterten Körper können durch verschiedene Kontaktierungs-
verfahren mit Elektroden versehen werden, z. B»mit Silberelektroden im Siebdruckverfahren» Die Abbildungen 1 und d zeigen die Verbesserung der elektrischen Parameter unter Einsatz der Erfindungsgemäßen Mahlkörper. Die Ergebnisse gemäß Abbildung 2 wuraen mit Achatkugeln erreicht, jedoch mit einer um den Faktor 5 "bis 8 längeren Mahldauer. Man kann erkennen, daß durch Einsatz der neuen Mahlkörper bereits bei sehr geringen Mahldauern geringe Restströme Lj hohe iiichtlinearitätswerte und geringe Varistorspannungen V erreicht werden, können. ·
Beispiel 3ί
Herstellung eines Kaltleiterwerkstoffes mit der Zusammensetzung
Lax Bay Srz Ti1 wobei - X = 0,001 ... 0,004 ''
y = o,5 ... 1,
z = 0 ... 0,5 ist,
Nach Einwaage und Mischen der Rohstoffe v/erden diese im losen Zustand bei 1000 ... 120O0C kalziniert. Das kalzinierte Material wird in Plasttrommeln oder in einer mit der erfindungsgemäßen Legierung ausgekleideten Trommelmühle 1 ... 10 Stunden unter Verwendung ebensolcher Mahlkörper mit Wasser gemahlen. Nach dem üblichen keramischen Trocknungs- und Formgebungsverfahren werden die Körper im Temperaturbereich von I3OO ... 14500C gesintert und mit Elektroden verseilen. Bei so hergestellten Scheiben mit Abmessungen von 10 ... 12 mm 0 und einer Höhe von 3 ·«· 5 mm können Widerstandswerte von 10 bis 30 0hm realisiert werden. Diese niedrigen. Widerstandswerte konnten bisher unter ähnlichen Bedingungen nur mit Achatkugeln erreicht werden.
Claims (1)
- Erfindungsanspruchί1. Hochverschleißfeste Teile, insbesondere für Misch- und Mahlaggregate, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus Titan mit 0,5 "bis 15 Atomprozent gelöstem'Sauerstoff und 0,03 bis 7,5 Atomprozent gelöstem Stickstoff bestehen.2· Hochverschleißfeste Teile nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Gehalt an Sauerstoff von 2 bis 10 Atomprozent besitzen. .Hochverschleißfeste Teile nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sie einen Gehalt an Stickstoff von 1 bis 6 Atomprozent besitzen. '4* Hochverschleißfeste,Teile nach .Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff wie 2 zu 1 besitzen»5« Hochverschleißfeste Teile nach Punkt 1 - 4, gekennzeichnet dadurch, daß für Titan eine Titan-Basis-Legierung verwendet wird.6* Hochverschleißfeste Teile nach Punkt 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß solche mit zylindrischer Form einer Einlaufmahlung nur mit Wasser von maximal 100 Stunden unterzogen sind.7· Verwendung von hochverschleißfesten Teilen nach Punkt 1-6, gekennzeichnet dadurch, daß-sie insbesondere zur Aufbereitung textur- und verunreinigungsempfindiicher keramischer Sonderwerkstoffe wie Halbleiter-, Kondensator- oder piezo™, elektrischer Y/erkstoffe eingesetzt v/erden.Hlerzu...2.......Se]ien Zeichnungen
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