氧化钇外加量对镁稳氧化锆材料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2025.03.006

耐火材料 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (3): 213-216.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2025.03.006

氧化钇外加量对镁稳氧化锆材料性能的影响

王冬冬, 余同暑, 赵洪波, 李红霞

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳 471039

收稿日期:2024-10-11 出版日期:2025-06-15 发布日期:2025-06-16
作者简介:王冬冬:男,1983年生,硕士,高级工程师。E-mail:461623565@qq.com

Effect of Y₂O₃ extra-addition on properties of magnesia stabilized zirconia materials

Wang Dongdong, Yu Tongshu, Zhao Hongbo, Li Hongxia

First author’s address:Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co.,Ltd.,Luoyang 471039,Henan,China

Received:2024-10-11 Online:2025-06-15 Published:2025-06-16

摘要/Abstract

摘要： 为了提高钢铁小方坯连铸用高密度氧化锆定径水口的综合性能,以60%(w)的单斜氧化锆粉、40%(w)的电熔氧化镁稳定氧化锆粉为主要原料,外加1.1%(w)的稳定剂氧化镁微粉和一定量的氧化钇微粉,成型为125 mm×10 mm×10 mm的试样和标准水口芯,经1 730 ℃保温8 h制备了高密度氧化锆材料。研究了稳定剂氧化钇外加量(外加质量分数分别为0、0.325%、0.65%、0.975%和1.3%)对氧化锆性能、显微结构、物相组成的影响。结果表明:增加氧化钇的外加量,可以弥合网状微裂纹,提高材料的常温抗折强度与耐钢液冲刷性,但单斜氧化锆相占比减少与网状微裂纹的弥合对材料抗热震性不利。通过控制氧化钇外加量,可以调整材料的抗热震性与耐钢液冲刷性,以满足不同的工况要求。

关键词: 镁稳定氧化锆, 定径水口, 单斜氧化锆, 抗热震性, 耐钢液冲刷性

Abstract: In order to improve the comprehensive performance of high density zirconia metering nozzles for continuous casting of steel billets,dense zirconia materials were prepared using 60 mass% monoclinic zirconia powder and 40 mass% fused magnesia stabilized zirconia powder as raw materials,extra-adding 1.1 mass% magnesia micropowder and a certain amount of yttria micropowder as the stabilizers.The materials were formed into 125 mm×10 mm×10 mm specimens and standard nozzle cores,and fired at 1 730 ℃ for 8 h.The effects of yttria extra additions (0,0.325%,0.65%,0.975%,and 1.3%,by mass) on the properties,microstructure,and phase composition of zirconia materials were studied.The results show that with the increase of the yttria extra-addition,the netlike microcrack can be bridged,and the cold modulus of rupture and erosion resistance to molten steel of the material can be improved.However,the reduction in the proportion of monoclinic zirconia and the bridging of netlike microcrack are detrimental to the thermal shock resistance of the material.By controlling the yttria extra-addition,the thermal shock resistance and erosion resistance to molten steel of the material can meet different working conditions.

Key words: magnesia-stabilized zirconia, metering nozzle, monoclinic zirconia, thermal shock resistance, liquid steel erosion resistance

中图分类号:

TQ175

王冬冬, 余同暑, 赵洪波, 李红霞. 氧化钇外加量对镁稳氧化锆材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(3): 213-216.

Wang Dongdong, Yu Tongshu, Zhao Hongbo, Li Hongxia. Effect of Y₂O₃ extra-addition on properties of magnesia stabilized zirconia materials[J]. Refractories, 2025, 59(3): 213-216.

参考文献

[1] WANG L T,DENG C H,DONG M,et al.Development of continuous casting technology of electrical steel and new products[J].Journal of Iron and Steel Research International,2012,19( 2) :1-6.
[2] 王先勇,刘彭涛.小方坯高速连铸关键技术研究[J].连铸,2015,40(6):1-6.
[3] 孙庚辰, 张三华,王战民,等.中间包用耐火材料的发展[J].耐火材料,2006,40(2):145-154.
[4] 吴武华,薛文东,高长贺,等.连铸中间包工作衬的历史及其最新研究进展[J].材料导报,2006,20(专辑Ⅶ):418-421.
[5] 李翔,薛群虎,任学华,等.添加 Al₂O₃-ZrO₂复合粉对氧化锆质定径水口性能的影响[J].硅酸盐通报,2013,32(9):1751-1755.
[6] 张晗,王次明,薛群虎,等.材料结构差异对锆质制品性能的影响[J].耐火材料,2015,49(增刊2):320-323.
[7] LIN Z H,LIN G,WU L,et al.Phase structure and transformation of zirconia[J].Chinese Journal of Rare Metals,2003,27(1):49-52.
[8] CHEVALIER J,GREMILLARD L,VIRKAR A V,et al.The tetragonal-monoclinic transformation in zirconia:lessons learned and future trends[J].Journal of the America Ceramic Society,2009,92(9):1901-1920.
[9] 赵亮,薛群虎,张晗,等.氧化锆质定径水口晶粒破裂损毁机制研究[J].耐火材料,2020,54(4):322-325+329.
[10] 林思琦,刘兴刚,刘涛,等.MgO添加量对氧化锆质定径水口材料性能的影响[J].耐火材料,2023,57(3):250-252.
[11] DU J,LI W,JIN X J,et al.Reviews on the studies of tetragonal phase stabilization in zirconia at room temperature[J].Journal of Functional Materials,2006,26(11):1691-1696.
[12] 单科,郭兴敏.氧化镁稳定氧化锆纳米粉末的制备与物相分析[J].粉末冶金材料科学与工程,2013,18(3) :430-433.
[13] 刘纯波,于连生,蒋显亮.纳米 ZrO₂-8% Y₂O₃ 粉末的相转变及晶粒生长动力学[J].中国有色金属学报,2011,21(12):3120-3128.
[14] 叶大伦.实用无机物热力学数据手册[M].北京:冶金工业出版社,2002.
[15] ZHAO L,YAO S,KANG L,et al.Corrosion mechanism of calcium oxide partially stabilized zirconia by an alkaline metallurgical slag[J].Science of Advance Materials,2019,11(4):483-488.

氧化钇外加量对镁稳氧化锆材料性能的影响

Effect of Y₂O₃ extra-addition on properties of magnesia stabilized zirconia materials

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	岳静静, 赵鑫, 游杰刚, 张玲, 张小芳, 侯庆冬, 冯东, 罗式桐, 段明君, 张一. 硅粉、石墨加入量对菱镁矿尾矿制备镁质复合材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(3): 203-207.
[2]	杜娟, 李文凤, 郭会师, 申天姿, 石凯, 曹骏. 锆刚玉添加量对Al₂O₃-SiC-C材料结构和性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(3): 208-212.
[3]	马世春, 韩俊华. 热风炉混风室浇注料的损毁分析[J]. 耐火材料, 2025, 59(3): 244-247.
[4]	王圣博, 侯庆冬, 田吉, 罗旭东, 马北越, 李季佳, 满斯林. 镁碳质耐火材料的损毁机制及性能研究进展[J]. 耐火材料, 2025, 59(3): 259-265.
[5]	郭宇琦, 廖宁, 李亚伟, 王庆虎, 朱天彬. 膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究[J]. 耐火材料, 2025, 59(2): 105-110.
[6]	李欣哲, 刘国齐, 李红霞, 顾强, 陈永强, 郭海荣. 应力缓释相对低碳尖晶石-碳耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(2): 118-122.
[7]	李有奇, 何健, 陈俊峰, 张嘉良, 李正坤. Si₃N₄/Si₂N₂O复相粉体对Al₂O₃-SiC-C浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(1): 1-7.
[8]	薛海涛, 刘星宇, 陈定, 顾华志, 李少飞黄奥, 付绿平, 伍书军. Y₂Si₂O₇增强SiC质耐火材料抗高温水蒸气腐蚀性能研究[J]. 耐火材料, 2025, 59(1): 8-12.
[9]	刘中飞, 吴锋, 梁效诚, 孙家朐, 裴宇航, 罗旭东, 袁其琛. MgO-ZrO₂-MgAl₂O₄质耐火材料性能的研究[J]. 耐火材料, 2025, 59(1): 25-30.
[10]	潘进文, 姜洪义. ρ-Al₂O₃复合铝酸钙水泥烧结助剂对多孔碳化硅陶瓷性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(5): 376-380.
[11]	李莹, 汪涤, 赵莉, 尹艺程, 贾全利. 石墨类型对Al₂O₃-MgO浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 323-328.
[12]	田朋丹, 王刚, 杜鹏辉, 冯海霞, 王来稳, 潘元帅. 聚丙烯纤维对刚玉-六铝酸钙浇注料抗热震性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 208-212.
[13]	梁效诚, 冯雨, 刘中飞, 罗旭东, 黄敏, 吴锋. 预合成CaZrO₃对镁锆质耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 213-217.
[14]	刘中飞, 冯雨, 梁效诚, 罗旭东, 李广伟, 吴锋. 预合成镁锆砂和煅烧温度对镁锆质材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(2): 110-115.
[15]	夏玉婷, 杨文博, 饶羽彤, 聂锐杉, 姚远. 轻质高强莫来石浇注料的组分优化和性能增强[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 72-75.

氧化钇外加量对镁稳氧化锆材料性能的影响

Effect of Y2O3 extra-addition on properties of magnesia stabilized zirconia materials

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

Effect of Y₂O₃ extra-addition on properties of magnesia stabilized zirconia materials