بررسی اثر افزودن منیزیا بر خواص، تحولات فازی و ریزساختاری بدنه‌‌های ریخته‌گری ژلی زیرکونیایی

زیرکونیای جزئی پایدار شده با منیزیا به سبب نقطه ذوب، استحکام مکانیکی، چقرمگی، مقاومت به شوک حرارتی و پایداری بالای شیمیایی بهترین گزینه برای نازل های ریخته گری مورد استفاده در صنعت فولادسازی است. برای ساخت این نازل ها از روش پرس ایزواستاتیک سرد استفاده می گردد؛ اما به کارگیری روش های فرآوری تر، به ساخت ارزان قیمت و دستیابی به خواص مشابه با نازل های ساخته شده با پرس ایزواستاتیک سرد، کمک می نماید. هدف از این پژوهش بررسی اثر منیزیا بر خواص، ساختار و ریزساختار بدنه ها ی زیرکونیای جزئی پایدار شده با منیزیا به روش ریخته گری ژلی با استفاده از زیرکونیا مونوکلینیک و منیزیا ذوبی به عنوان مواد اولیه و آگار به عنوان عامل ژل‌کننده است. به منظور مشخصه یابی بدنه های ساخته شده از آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراش اشعه ایکس (xrd) و استحکام فشاری سرد (ccs) استفاده شد. براساس نتایج، بهترین نمونه با چگالی 4.91g/cm3 ، استحکام فشاری 363mpa و کسر حجمی 18.77 فاز مونوکلینیک ساخته شد که با خواص نازل های زیرکونیایی مورد استفاده در صنعت فولادسازی همخوانی دارد .با افزایش درصد منیزیا علاوه بر افزایش پایداری زیرکونیا، ایجاد شرایط زینتر در حضور فاز مایع، منجر به بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی می شود.

investigating the effects of magnesia addition on properties, phase transformation and microstructure of gelcasted zirconia bodies

magnesia partially stabilized zirconia (mgpsz) is the best material for casting nozzles used in steelmaking industry due to high melting point, high mechanical strength, high thermal shock resistance, high toughness, chemical stability and neutrality, which these nozzles should be fabricated using cold isostatic pressing (cip) method, however wet processing methods such as gelcasting can lead to cheap fabricated bodies with equivalent properties. the aim of this study is to investigate the effects of magnesia on properties, phase transformation and microstructure of mgpsz bodies fabricated by gelcasting method using monoclinic zirconia and fused magnesia as raw materials and agar as gelling agent. scanning electron microscope (sem), xray diffraction and cold crushing strength (ccs) tests are used for bodies rsquo; characterization. based on results, 1680zm4 sample with density, monoclinic phase rsquo;s volumetric fraction and compressive strength of 4.91 g/cm3, 18.77 % and 363 mpa is chosen as the best composition, respectively, which are in good agreement with zirconia based steel making nozzles. with higher magnesia content, in addition to higher zirconia stability, liquid phase sintering leads to better physical and mechanical properties.