增韧氧化锆陶瓷复合钢套.pdf

本发明以ZrO2为基,加入Y2O3、MgO、α－Al2O3,采用球磨、喷雾造粒、等静压成型、坯体在高温炉中1460～1520℃,保温1.5～3小时烧成,置于内圆孔过盈量为0.1～0.4mm,并预热后充分膨胀的金属外套中,冷却后制成增韧氧化锆复合缸套。本发明复合缸套的增韧氧化锆陶瓷比一般增韧氧化锆陶瓷的烧结温度低,工艺简便,可制成大尺寸一体陶瓷缸套,该缸套使用寿命长,延长橡胶活塞使用寿命3倍以上。

1： 一种陶瓷缸套及其制备工艺，本发明的特征在于陶瓷缸套的材料配方为：ZrO 2 为基， 添加2～3mol％Y 2 O 3 ，0.5～5.0mol％MgO，4.0～1 5Vol％α-Al 2 O 3 ，将按配方称量的 原料按固含量55～70wt％加去离子水，并加入0.5～1.5wt％聚丙烯酸铵为分散剂，经 球磨混合14～24小时，喷雾干燥制成粒径50～120μm的造粒粉，再将该造粒粉振动填 充于钢芯与胶套构成的等静压模具的环形间隙中，封盖，吊置于湿式等静压机中，于220～ 250MPa压力下成型，修坯后的坯体装入与成型体等高的匣钵中，缸套坯体下垫一同材质且 同成型压力的坯板，在高温炉中烧成，烧成后的缸套经加工外园与金属外套装配，制成本发 明的增韧氧化锆陶瓷复合缸套。
2： 根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于修坯后的坯体在高温炉中 以30～120℃/小时的速率升温，至1460～1520℃保温1.5～3小时，控制最大冷却 速度≯2℃/min。
3： 根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于经加工外园的陶瓷缸套与 金属外套装置是按过盈量0.1～0.4mm加工金属外套内园孔，然后将加工好的金属外套预 热至200～450℃，保温2.5～3.5小时，待其充分膨胀后，迅速将加工好外园的陶瓷缸 套放入，冷却后，磨加工陶瓷缸套内园孔，制得φ170～180×400mm的增韧氧化锆陶瓷 复合缸套。
4： 0～1 5Vol％α-Al 2 O 3 ，将按配方称量的 原料按固含量55～70wt％加去离子水，并加入0.5～1.5wt％聚丙烯酸铵为分散剂，经 球磨混合14～24小时，喷雾干燥制成粒径50～120μm的造粒粉，再将该造粒粉振动填 充于钢芯与胶套构成的等静压模具的环形间隙中，封盖，吊置于湿式等静压机中，于220～ 250MPa压力下成型，修坯后的坯体装入与成型体等高的匣钵中，缸套坯体下垫一同材质且 同成型压力的坯板，在高温炉中烧成，烧成后的缸套经加工外园与金属外套装配，制成本发 明的增韧氧化锆陶瓷复合缸套。 2.根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于修坯后的坯体在高温炉中 以30～120℃/小时的速率升温，至1460～1520℃保温1.5～3小时，控制最大冷却 速度≯2℃/min。 3.根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于经加工外园的陶瓷缸套与 金属外套装置是按过盈量0.1～0.4mm加工金属外套内园孔，然后将加工好的金属外套预 热至200～450℃，保温2.5～3.5小时，待其充分膨胀后，迅速将加工好外园的陶瓷缸 套放入，冷却后，磨加工陶瓷缸套内园孔，制得φ170～180×400mm的增韧氧化锆陶瓷 复合缸套。
5： 0mol％MgO，4.0～1 5Vol％α-Al 2 O 3 ，将按配方称量的 原料按固含量55～70wt％加去离子水，并加入0.5～1.5wt％聚丙烯酸铵为分散剂，经 球磨混合14～24小时，喷雾干燥制成粒径50～120μm的造粒粉，再将该造粒粉振动填 充于钢芯与胶套构成的等静压模具的环形间隙中，封盖，吊置于湿式等静压机中，于220～ 250MPa压力下成型，修坯后的坯体装入与成型体等高的匣钵中，缸套坯体下垫一同材质且 同成型压力的坯板，在高温炉中烧成，烧成后的缸套经加工外园与金属外套装配，制成本发 明的增韧氧化锆陶瓷复合缸套。 2.根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于修坯后的坯体在高温炉中 以30～120℃/小时的速率升温，至1460～1520℃保温1.5～3小时，控制最大冷却 速度≯2℃/min。 3.根据权利要求1所述的陶瓷缸套及其制备工艺，其特征在于经加工外园的陶瓷缸套与 金属外套装置是按过盈量0.1～0.4mm加工金属外套内园孔，然后将加工好的金属外套预 热至200～450℃，保温2.5～3.5小时，待其充分膨胀后，迅速将加工好外园的陶瓷缸 套放入，冷却后，磨加工陶瓷缸套内园孔，制得φ170～180×400mm的增韧氧化锆陶瓷 复合缸套。