Улучшенные эрозионностойкие оксидные керметы - RU2005136129A

Реферат

1. Керметная композиция, выражаемая формулой (PQ)(RS), включающая керамическую фазу (PQ) и связующую фазу (RS), где

Р - металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Ca, Y, Fe, Mn, элементов IV, V, VI групп и их смесей, где указанная керамическая фаза (PQ) распределена в связующей фазе (RS) в виде частиц со средним диаметром в интервале размеров от 10 до 7000 мкм;

Q - оксид;

R - основной металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей;

S - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al и Si, и по меньшей мере один химически активный смачивающий элемент, выбранный из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се.

2. Керметная композиция по п.1, в которой содержание керамической фазы (PQ) находится в интервале приблизительно от 30 до 95 об.% в расчете на объем кермета.

3. Керметная композиция по п.2, в которой мольное соотношение P:Q в керамической фазе (PQ) может изменяться в интервале от 0, 5:1 до 1:2,5.

4. Керметная композиция по п.1, в которой содержание (PQ) находится в интервале приблизительно от 55 до 95 об.% в расчете на объем кермета.

5. Керметная композиция по п.1, в которой содержание связующей фазы (RS) находится в интервале от 5 до 70 об.% в расчете на объем кермета и массовое соотношение R к S находится в интервале от 50/50 до 90/10.

6. Керметная композиция по п.5, в которой совокупная масса указанных Cr, Al и Si и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.% в расчете на массу связующей фазы (RS).

7. Керметная композиция по п.1, в которой содержание указанного химически активного смачивающего элемента, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се, находится в интервале от 0, 01 до 2 мас.% в расчете на общую массу связующей фазы (RS).

8. Керметная композиция по п.1, дополнительно включающая вторичные оксиды (P'Q), где Р' выбран из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Са, Y, Fe, Mn, Ni, Со, Cr, Ti, Zr, Hf, Та, Sc, La и Се и их смесей.

9. Керметная композиция по п.1, имеющая скорость эрозии менее приблизительно 1,0·10^-6 см³/г эродирующего агента SiC.

10. Керметная композиция по п.1, имеющая скорость коррозии менее приблизительно 1·10^-11 г² /см⁴·c или среднюю толщину окалины менее 30 мкм при воздействии потока воздуха со скоростью 100 см³/мин при 800°С в течение по меньшей мере 65 ч.

11. Керметная композиция по п.1, имеющая скорость эрозии менее приблизительно 1,0·10^-6 см³/г эродирующего агента SiC и скорость коррозии менее приблизительно 1·10^-11 г²/см⁴·с или среднюю толщину окалины менее 30 мкм при воздействии потока воздуха со скоростью 100 см³ /мин при 800°С в течение по меньшей мере 65 ч.

12. Керметная композиция по п.1, имеющая содержание охрупчивающихся фаз менее приблизительно 5 об.% в расчете на объем кермета.

13. Керметная композиция по п.1, имеющая вязкость разрушения выше приблизительно 1,0 МПа· м^1/2

14. Способ для защиты металлической поверхности, подвергаемой воздействию эрозии при температурах до 1150°С, причем способ включает обеспечение металлической поверхности керметной композицией согласно пп.1-13.

15. Способ защиты металлической поверхности, подвергаемой воздействию материала, вызывающего эрозию, в интервале температур от 300 до 1150°С, причем способ включает обеспечение металлической поверхности керметной композицией согласно пп.1-13.

16. Способ по п.14, в котором указанная поверхность включает внутреннюю поверхность циклона для разделения текучей среды и твердого вещества.

17. Объемный керметный материал, выражаемый формулой (PQ)(RS), включающий керамическую фазу (PQ) и связующую фазу (RS), где

Р - металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Ca, Y, Fe, Mn, элементов IV, V, VI групп и их смесей;

Q - оксид;

R - основной металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей, и

S - по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al и Si, и по меньшей мере один химически активный смачивающий элемент, выбранный из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се, причем общая толщина объемного керметного материала составляет более 7 мм.

18. Объемный керметный материал по п.17, в котором содержание керамической фазы (PQ) находится в интервале приблизительно от 30 до 95 об.% в расчете на объем кермета.

19. Объемный керметный материал по п.18, в котором мольное соотношение P:Q в керамической фазе (PQ) может изменяться в интервале от 0,5:1 до 1:2,5.

20.Объемный керметный материал по п.17, в котором содержание (PQ) находится в интервале приблизительно от 55 до 95 об.% в расчете на объем кермета.

21.Объемный керметный материал по п.17, в котором указанная керамическая фаза (PQ) распределена в связующей фазе (RS) в виде сферических частиц с диаметром в интервале размеров от 0,5 до 7000 мкм.

22. Объемный керметный материал по п.17, в котором содержание связующей фазы (RS) находится в интервале от 5 до 70 об.% в расчете на объем кермета и массовое соотношение R к S находится в интервале от 50/50 до 90/10.

23. Объемный керметный материал по п.22, в котором совокупная масса указанных Cr, Al и Si и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.% в расчете на массу связующей фазы (RS).

24. Объемный керметный материал по п.17, в котором содержание указанного химически активного смачивающего элемента, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се, находится в интервале от 0,01 до 2 мас.% в расчете на общую массу связующей фазы (RS).

25. Объемный керметный материал по п.17, дополнительно включающий вторичные оксиды (P'Q), где Р' выбран из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Ca, Y, Fe, Mn, Ni, Со, Cr, Ti, Zr, Hf, Та, Sc, La и Се и их смесей.

26. Объемный керметный материал по п.17, имеющий скорость эрозии менее приблизительно 1,0· 10^-6 см³/г эродирующего агента SiC.

27. Объемный керметный материал по п.17, имеющий скорость коррозии менее приблизительно 1·10^-11 г²/см⁴·с или среднюю толщину окалины менее 30 мкм при воздействии потока воздуха со скоростью 100 см³/мин при 800°С в течение по меньшей мере 65 ч.

28. Объемный керметный материал по п.17, имеющий скорость эрозии менее приблизительно 1,0·10^-6 см³/г эродирующего агента SiC и скорость коррозии менее приблизительно 1·10^-11 г²/см⁴·c или среднюю толщину окалины менее 30 мкм при воздействии потока воздуха со скоростью 100 см³/мин при 800°С в течение по меньшей мере 65 ч.

29. Объемный керметный материал по п.17, имеющий содержание охрупчивающихся фаз менее приблизительно 5 об.% в расчете на объем кермета.

30. Объемный керметный материал по п.17, имеющий вязкость разрушения выше приблизительно 1,0 МПа·м^1/2.

31. Способ защиты металлической поверхности, подвергаемой воздействию эрозии при температурах до 1150°С, причем способ включает обеспечение металлической поверхности объемным керметным материалом толщиной более 7 мм согласно пп.17-30.

32. Способ защиты металлической поверхности, подвергаемой воздействию материала, вызывающего эрозию, в интервале температур от 300 до 1150°С, причем способ включает обеспечение металлической поверхности объемным керметным материалом толщиной более 7 мм согласно пп.17-30.

33. Способ по п.31, в котором указанная поверхность включает внутреннюю поверхность циклона для разделения текучей среды и твердого вещества.