DE3139645A1

DE3139645A1 - Composition for machinable vitroceramics

Info

Publication number: DE3139645A1
Application number: DE19813139645
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Chem. Apel; Erika Dipl.-Krist. Broosch; Dieter Dr.rer.nat. DDR 6000 Suhl Reif; Monika Dipl.-Chem. DDR 6300 Ilmenau Stiebert
Original assignee: TECHNISCHES GLAS VEB K
Current assignee: TECHNISCHES GLAS VEB K
Priority date: 1981-10-06
Filing date: 1981-10-06
Publication date: 1983-05-19

Abstract

The invention relates to vitroceramics containing fluorinated mica which crystallise in situ during shaping at a high crystallisation rate during cooling from the liquid melt state, can be moulded to give semifinished products by various moulding processes, such as casting or centrifugal casting, and are distinguished by very good machinability during the various fabrication processes using HSS or hard-metal tools, for example by turning, milling, drilling or planing. The vitroceramics according to the invention can be employed as substitute materials for, for example, various Fe and nonferrous metals, plastics or ceramics, but should also be considered as materials for novel areas of application in virtually all areas of industry which process or employ materials.

Description

Es ist bekannt, maschinell bearbeitbare glimmerhaltige Vitro-It is known to use machinable micaceous vitreous

kerame aus fluoridhaltigen Alkali-Erdalkali-Alumosilikatgläsern, Alkali-Erdalkali-Silikatgläsern, Erdalkali-Alumosilikatgläsern, Alkali-Eisen-Alumosilikatschmelzen sowie Alkali-Eisen-Magnesium-Alumosilikatgläsern und -schmelzen durch kontrollierte Wärmebehandlung herzustellen. Die bisher beschriebenen Zusammensetzungsbereiche für maschinell bearbeitbare Vitrokerame ermoglichen die -folgenden vier unterschiedliche verfahrenstechnologische Herstellungsprinzipien für diese Werkstofftypen.Kerame made of fluoride-containing alkali-earth-alkali-aluminosilicate glasses, alkali-earth-alkali-silicate glasses, Alkali-earth-aluminosilicate glasses, alkali-iron-aluminosilicate melts and alkali-iron-magnesium-aluminosilicate glasses and melting through controlled heat treatment. The ones described so far Composition ranges for machinable vitrocerams allow for that -following four different procedural manufacturing principles for these types of materials.

Typ 1: Schmelze des Gemengeversatzes, Herstellun des Ausgangsglases, Abkühlung auf Raumtemperatur und anschließende kontrollierte Wärmebehandlung zur Steuerung der Keimbildung und Kristallisation.Type 1: melt of the batch, production of the starting glass, Cooling to room temperature and subsequent controlled heat treatment for Control of nucleation and crystallization.

Typ 2: Schmelze des Gemengeversatzes, Herstellun des Ausgangsglases, Abkühlung bis in den Tg-Bereich und anschließende kontrollierte Wärmebehandlung zur Steuerung der Keimbildung und Kristallisation.Type 2: melt of the batch, production of the starting glass, Cooling down to the Tg range and subsequent controlled heat treatment to control nucleation and crystallization.

Se 3 Schmelze des Gemengeversatzes, gesteuerte Abkühlung der Schmelze mit eingeschobener Temperaturhaltstufe in bestimmten Temperaturbereichen zur Keimbildung und Kristallisation.Se 3 melt of the batch offset, controlled cooling of the melt with inserted temperature maintenance level in certain temperature ranges for nucleation and crystallization.

Typ 4: Schmelze des Gemengeversatzes und in situ Kristallisation während der Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand innerhalb bestimmter Temperaturbereiche und Bereiche der Abkühlgeschwindigkeit Zusammensetzungsbereiche für den Typ 1 sind z.B. durch die DE-OS 21 33 652, DE-OS 2 208 236, DE-OS 2 224 990 und das DD-WP 113 885 bekannt gemacht worden Charakteristisch fur Zusammensetzungen des 3. Types sind die des DD-WP 122 062.Type 4: Melt of the batch and in situ crystallization during the cooling from the molten state within certain Temperature ranges and cooling rate ranges, composition ranges for type 1 are e.g. from DE-OS 21 33 652, DE-OS 2 208 236, DE-OS 2 224 990 and the DD-WP 113 885 have been made known characteristic of compositions of the 3rd type are those of the DD-WP 122 062.

Für eine kostengünstige und energiesparende Verfahrensgestaltung sind jedoch Zusammensetzungen für maschinell bearbeitbare Vitrokerame besonders interessant, die nach dem 4. Verfahrensprinzip herstellbar sind.For a cost-effective and energy-saving process design however, compositions for machinable vitrocerams are particularly interesting, which can be produced according to the 4th process principle.

So werden im DD-WP 111 886 Zusammensetzungen für maschinell bearbeitbare Vitrokerame mit hoher Kristallisationsneigung bei Abkühlung aus der Schmelze im Bereich (in Masse %) 35 = 55 SiO2, 15 - 35 Al203, 5 9 15 FeO, 5 - 15 K20, 1 -15 F, 0 - 5 Li2O, 0 - 5 Fe2O3, 0 - 5 TiO2, 0 - 3 MnO, O - 5 CaO und 0 - 5 Na2O beschrieben. Die kontrollierte Abkühlung der Schmelze erfolgt dabei im Temperaturbereich von 1550 - 800 K mit Abkühlgeschwindigkeiten bis zu 500 K min Die geformten Körper erstarren bei dieser Behandlung zu einem feinkristallinen fluorglimmerhaltigen Werkstoff, bei dem einenachträgliche Wärmebehandlung zur Keimbildung und Kristallisation nicht mehr erforderlich wird.So in DD-WP 111 886 compositions for machinable Vitrocerame with a high tendency to crystallize when cooled from the melt in Range (in mass%) 35 = 55 SiO2, 15 - 35 Al203, 5 9 15 FeO, 5 - 15 K20, 1 -15 F, 0-5 Li2O, 0-5 Fe2O3, 0-5 TiO2, 0-3 MnO, O-5 CaO and 0-5 Na2O. The controlled cooling of the melt takes place in the temperature range from 1550 - 800 K with cooling speeds of up to 500 K min. The shaped bodies solidify in this treatment to a finely crystalline material containing fluorine mica, one does not have subsequent heat treatment for nucleation and crystallization more is required.

Im DD-WP 124 181 wird gezeigt, daß sich die Kristallisationstendenz derartiger Schmelzen durch Einbau weiterer oxidischer Komponenten, wie Fe203, MgO und Cr203 erhöhen läßt, so daß Zusammensetzungen im Bereich (in Masse %) SiO2 35 - 60J A1203 5 - 20, FeO 0,5 - 5, Fe203 5 " 15, MgO 5 - 20, Cr203 4 - 10, R20 5 - 15, F 2 - 6, Na2O 0 - 10, K20 ° 10, CaO O 0 - 5, MnO O - 2 mit R20 gleich Na2O plus K20 selbst bei Abkühlgeschwindigkeiten bis zu 1000 K min 1 im Temperaturbereich von 1700 K bis 1000 K zu feinkristallinen, fluorglimmerhaltigen, maschinell bearbeit ba ren Vitrokeramen kristallisieren.In DD-WP 124 181 it is shown that the tendency to crystallize such melts through the incorporation of further oxidic components such as Fe 2 O 3, MgO and Cr203 can increase, so that compositions in the range (in mass%) SiO2 35 - 60J A1203 5 - 20, FeO 0.5 - 5, Fe203 5 "15, MgO 5 - 20, Cr203 4 - 10, R20 5 - 15, F 2 - 6, Na2O 0 - 10, K20 ° 10, CaO O 0 - 5, MnO O - 2 with R20 equal to Na2O plus K20 even at cooling speeds of up to 1000 K min 1 in the temperature range from 1700 K to 1000 K to fine crystalline, fluorine mica-containing, machined Crystallize vitrified ceramics.

Sowohl in dem DD-wP 111 886 als auch in dem DD-WP 124 181 sind die durch Variationen der Zusammensetzung erreichbaren Grenzen für die wesentlichsten Eigenschaftskennwerte, insbesondere die mechanischen Eigenschaften maschinell bearbeitbarer Vitrokerame nach Typ 4 dargelegt.Both in the DD-wP 111 886 and in the DD-WP 124 181 are the limits achievable by variations in the composition for the most essential Property parameters, especially the mechanical properties of machinable properties Vitrokerame set out according to type 4.

So weist z.B. die Zusammensetz.ung III des DD-WP 124 181 eine mittlere Kristaligröße von 500 /um bei einer Biegebruchfestigkeit von 38 MPa und einen Bearbeitungswert von 8,8 s auf.For example, composition III of DD-WP 124 181 has a medium one Crystal size of 500 / µm with a flexural strength of 38 MPa and a machining value of 8.8 s.

+)Der Bearbeitbarkeitswert ist definiert als Zeit für 10 mm Bohrweg eines Hartmetallbohrers vom Durchmesser 8 mm bei einer Vorschubkraft von 15 kp und einer -1 Drehzahl von 800 min 1 unter reproduzierbaren Anschliffbedingungen.+) The machinability value is defined as the time for a 10 mm drilling path a carbide drill with a diameter of 8 mm with a feed force of 15 kp and a -1 speed of 800 min 1 under reproducible grinding conditions.

Diese Eigenschaftskennwerte sind für zahlreiche Einsatzgebiete ausreichend. Eine weitere Verbesserung der mechanischen Kennwerte verbreitert jedoch die Einsatz.These characteristic values are sufficient for numerous areas of application. A further improvement in the mechanical parameters, however, broadens the use.

möglichkeiten dieser Werkstoffe. Ebenso sind durch die Kristaligrößen für die Hauptkristallphasen der bei einer Bearbeitung erreichbaren Oberflächengüte Grenzen gesetzt.possibilities of these materials. Likewise through the crystal sizes for the main crystal phases of the surface quality that can be achieved during machining There are limits.

Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung der Eigenschaften maschinell bearbeitbarer Vitrokerame, insbesondere der mechanischen Eigenschaften durch Verringerung der Kristallgröße der Fluorglimmerkristalle bei Erhalt der vorteilhaften technologischen Eigenschaften der Schmelze und Urformung sowie der ausgezeichneten maschinellen Bearbeitbarkeit.The aim of the invention is to improve the properties by machine machinable Vitrocerame, especially the mechanical properties through reduction the crystal size of the fluorine mica crystals while maintaining the advantageous technological Properties of the melt and molding as well as the excellent mechanical Machinability.

Es wurde gefunden, daß Glaszusammensetzungen im Grundsystem R2O - MgO - FeO - Al2O3 - Fe2O3 - SiO2 - F mit R2O gleich Na2O undSoder K20 bei Komponentengehalten (in Masse %) im Bereich SiO2 35 - 60 Al2O3 5 - 20 MgO 5 - 20 FeO 0,5- 5 Fe2O3 5 5 t5 R20 5 - 15 Na2O 0 - 10 K2O 0 - 10 F 2 - 6 CaO 0 - 5 MnO O - 2 TiO2 0 - 5 Li2O 0 - 5 bei Erhalt ihrer hohen Kristallisationsneigung während der Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand höhere mechanische Festigkeiten aufweisen, wenn dem Glasversatz zusätzlich bestimmte Oxidkomponenten zugegeben werden, die eine in situ Kristallisation in Richtung feinkristalliner Fluorglimmerausscheidungen bewirken.It has been found that glass compositions in the basic system R2O - MgO - FeO - Al2O3 - Fe2O3 - SiO2 - F with R2O equal to Na2O and S or K20 for components (in mass%) in the range SiO2 35 - 60 Al2O3 5 - 20 MgO 5 - 20 FeO 0.5- 5 Fe2O3 5 5 t5 R20 5 - 15 Na2O 0 - 10 K2O 0 - 10 F 2 - 6 CaO 0 - 5 MnO O - 2 TiO2 0 - 5 Li2O 0 - 5 while maintaining their high tendency to crystallize during cooling from the molten state have higher mechanical strengths if the glass offset In addition, certain oxide components are added, which crystallize in situ in the direction of fine crystalline fluorine mica precipitates.

Als besonders wirksam in dem genannten Zusammensetzungsbereich haben sich Oxidzusätze (in Masse %) von Cr2O3 0,001 - 2 und/oder NiO 0,01 - 2 " Cu20 0,01 - 2 ZrO2 0,01 - 2 B203 0,01 ~ 4 erwiesen. Ein Zusatz dieser Komponenten führt zu einer deutlich höheren Keimdichte und damit zu einer gleichmäßigen und feinkristallinen Volumenkristallisation maschinell bearbeitbarer Vitrokerame vom Typ 4, wobei im Ergebnis dieser Strukturmodifizierung die mittleren Kristallabmessungen der Fluorglimmerphasen bis um einen Faktor von 10 bis 20 verringert werden und die Biegebruchfest igkeiten bis zu einem Faktor von 2 erhöht werden konnte. Diese bedeutende Eigenschaftsverbesserung wurde erreicht, ohne daß andere Haupteigenschaften maschinell bearbeitbarer Vitrokerame vom Typ 4 verschlechtert wurden, Obwohl in der Regel gegenläufig zu erwarten, konnte mit der Erhöhung der Biegefestigkeit in einigen Fällen sogar die maschinelle Bearbeitbarkeit sichtbar verbessert werden.To have been particularly effective in the stated composition range Oxide additions (in% by mass) of Cr2O3 0.001 - 2 and / or NiO 0.01 - 2 "Cu20 0.01 - 2 ZrO2 0.01 - 2 B203 0.01 ~ 4 proven. An addition of these components leads to one significantly higher germ density and thus a uniform and finely crystalline bulk crystallization of machinable vitrocerams of type 4, the result of this structural modification being the mean crystal dimensions the fluorine mica phases can be reduced by a factor of 10 to 20 and the Bending strengths could be increased up to a factor of 2. This significant Property improvement was achieved without removing other major properties by machining machinable Vitrokerame Type 4 have deteriorated, although usually in opposite directions could be expected with the increase in flexural strength in some cases even the machinability can be visibly improved.

Die erfindungsgemäßen maschinell bearbeitbaren Vitrokerame werden dabei nach folgendem Verfahrensprinzip hergestellt: - Herstellung des Gemengeversatzes und Schmelze im Temperaturbereich zwischen 1650 und 1800 K, - Urformung des Erzeugnisses aus dem schmelzflüssigen Zustand und gesteuerte Abkühlung im Temperaturbet reich von 1700 bis 1000 K mit Abkühlgeschwindig keiten zwischen 0,5 bis 1000 K minze -i vorzugsweise zwischen 10 bis 300 K min Abkühlung des geformten Erzeugnisses auf Raumtemperatur.The machinable vitrocerams of the present invention are made produced according to the following process principle: - production of the batch and melt in the temperature range between 1650 and 1800 K, - original shaping of the product from the molten state and controlled cooling in the Temperaturbet rich from 1700 to 1000 K with cooling speeds between 0.5 to 1000 K minze -i preferably between 10 to 300 K min cooling of the shaped product Room temperature.

Die zugesetzten oxidischen Komponenten beeinflussen die in situ Kristallisation während der Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand in der Form, daß über diese Zusätze die Ausscheidungsbedingungen für Magnetit- und Spinellphasen als Keime für die Fluorglimmerkristallieation beeinflußt werden und damit eine Strukturmodifizierung ermöglicht wird. Entsprechende Strukturuntersuchungen belegen, daß die Verteilung und Ausscheidungsform der Magnetit und Spinellphasen durch die genannten oxidischen Zusätze sichtbar beeinflußt werden Besonders durch NiO und Cr203 wird eine gleichmäßige und feinverteilte Primärkristallisation dieser Phasen bei Abkühlung aus dem schmelzflüssigen Zustand erreicht, die eine sehr gute Grundlage für die nachfolgende Sekundärkristallisation von Fluorglimmerphasen darstellt.The added oxidic components influence the in situ crystallization while cooling from the molten state in the form that over this Additions to the precipitation conditions for magnetite and spinel phases as nuclei for the Fluorglimmerkristallieation can be influenced and thus a structural modification is made possible. Corresponding structural studies show that the distribution and precipitation form of the magnetite and spinel phases by said oxidic phases additions Visibly influenced especially by NiO and Cr203 a uniform and finely divided primary crystallization of these phases Cooling from the molten state is achieved which is a very good foundation for the subsequent secondary crystallization of fluorine mica phases.

Bezüglich der Wirksamkeit der Oxidzusätze ist die Tatsache zu beachten, daß diese von der zugesetzten Verbindungsform abhängig ist. So zeigte z.B. zugesetztes Cr203 nur ca. 1/10 der Wirksamkeit von Cr03 auf die Verringerung der Kristallgröße. Insgesamt macht sich in der Tendenz eine eindeutige Verbesserung der Biegebruchfestigkeit der erfindungsgemäßen Vitrokeramzusammensetzungen mit abnehmender Kristallgröße der Fluo rglimmerphasen besonders dann bemerkbar, wenn die Größe der Fluorglimmerkristalle unter 200 /um absinkt.With regard to the effectiveness of the oxide additives, the fact must be taken into account that this depends on the type of compound added. For example, added Cr203 only about 1/10 of the effectiveness of Cr03 in reducing crystal size. Overall, there is a clear tendency towards a clear improvement in the flexural strength of the vitroceramic compositions according to the invention with decreasing crystal size The fluoro mica phases are particularly noticeable when the size of the fluoro mica crystals drops below 200 / µm.

Die in Tabelle t angegebenen Zusammensetzungen für maschinell bearbeRtbare Vitrokerame wurden bei Schmelztemperaturen von 1650 bis 1700 K in t 1 Platintiegeln 3 h erschmolzen, danach 1 h intensiv gerührt und nach einer kurzen Abstehphase in eine vorbereitete Form gegossen. Die Abkühlung der Gußkörper erfolgte bis 1000 K mit Abkühlgeschwindigkeiten zwischen 0,5 und 1000 K min 1, vorzugsweise zwischen 10 und 300 K min-1.The compositions given in table t for machinable Vitrocerams were made of platinum crucibles in t 1 at melting temperatures of 1650 to 1700 K Melted 3 h, then stirred intensively for 1 h and after a short standing phase in poured a prepared mold. The cast bodies were cooled down to 1000 K. with cooling rates between 0.5 and 1000 K min 1, preferably between 10 and 300 K min-1.

Danach wurden die gegossenen und erstarrten Formkörper in einen Kühlofen mit Abkühlgeschwindigkeiten zwischen 1 bis 5 K min-1, wie sie für Abkühlung dickwandiger Glaserzeugnisse Anwendung findet, auf Raumtemperatur abgekühlt.Thereafter, the cast and solidified moldings were placed in a cooling furnace with cooling speeds between 1 to 5 K min-1, as they are for cooling thick-walled Glass products used are cooled to room temperature.

Die Eigensohaftsuntersuchungen erfolgten an reproduzierbar vorbereiteten Probematerial.The property tests were carried out on reproducibly prepared Sample material.

Tabelle 2 gibt die ermittleten Eigenschaftsparameter wieder. Tabelle 1: Zusammensetzung maschinell bearbeitbarer Vitrokerame Probe-Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Oxid SiO2 52,1 52,0 51,5 51,2 51,9 51,7 51,6 51,2 51,9 51,7 51,1 56,4 54,6 Al2O3 11,4 11,3 11,2 11,2 11,4 11,3 11,3 11,2 11,4 11,3 11,2 8,3 8,3 Fe2O3 8,8 8,7 8,7 8,6 8,8 8,7 8,7 8,6 8,8 8,7 8,6 10,0 10,0 Na2O3 11,2 11,2 11,1 11,1 11,2 11,2 11,2 11,1 11,2 11,1 11,0 8,3 8,3 K2O 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 0,5 2,1 MgO 2,9 3,2 2,7 3,8 3,3 2,7 3,2 3,4 3,6 3,1 2,9 2,9 2,7 MgF2 11,0 10,5 11,2 9,5 10,3 11,3 10,4 9,9 10,0 10,5 10,6 11,5 11,9 CaO 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 TiO2 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8 Li2O - - - - - - - - - - - - -MnO - - - - - - - - - - - - -Cr2O3 - 0,5 1,0 2,0 - - - - - - - 0,5 0,5 CrO3 - - - - 0,5 - - - - - - - -NiO# - - - - - 0,5 1,0 2,0 - - - - -Cu2O - - - - - - - - 0,5 1,0 2,0 - -ZrO2 - - - - - - - - - - - - -B2O3 - - - - - - - - - - - - - Tabelle 1: - Fortsetzung -Probe-Nr. 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Oxid SiO2 48,1 53,5 56,0 50,6 51,6 50,4 49,2 48,9 50,5 48,9 51,6 51,6 51,3 Al2O3 12,4 10,2 9,5 12,1 11,1 10,9 10,6 10,6 10,9 10,9 11,3 11,3 11,1 Fe2O3 10,0 8,1 7,5 9,6 8,6 8,4 9,5 8,2 8,4 8,2 8,7 8,7 8,6 Na2O 12,4 7,9 7,4 9,5 11,2 11,0 10,8 10,7 11,0 10,7 11,2 11,2 11,0 K2O 0,5 0,9 0,7 0,8 1,2 1,2 1,2 1,1 1,2 1,1 1,2 1,2 1,2 MgO 2,8 9,3 9,1 4,3 4,5 2,6 2,5 2,6 2,6 2,6 2,2 3,2 3,0 MgF2 11,7 7,7 7,5 10,5 8,4 11,1 10,9 10,8 11,1 10,7 11,9 10,4 10,4 CaO 0,8 1,7 1,6 1,9 1,0 3,0 3,9 5,7 0,9 0,9 0,7 0,7 0,7 TiO2 0,8 0,2 0,2 0,2 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 Li2O - - - - 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 - - -MnO - - - - 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 - - -Cr2O3 0,5 0,5 0,5 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 - - -CrO3 - - - - - - - - - - - - -NiO - - - - 1,0 - - - - - - - -Cu2O - - - - - - - - - - - - -ZrO2 - - - - - - - - - - 0,5 1,0 2,0 B2O3 - - - - - - - - 2,0 4,9 - - - Tabelle 2: Eigenschaftsparameter Proben-Nr.Table 2 shows the property parameters determined. Tabel 1: Composition of machinable Vitrokerame sample no. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Oxide SiO2 52.1 52.0 51.5 51.2 51.9 51.7 51.6 51.2 51.9 51.7 51.1 56.4 54.6 Al2O3 11.4 11.3 11.2 11.2 11.4 11.3 11.3 11.2 11.4 11.3 11.2 8.3 8.3 Fe2O3 8.8 8.7 8.7 8.6 8.8 8.7 8.7 8.6 8.8 8.7 8.6 10.0 10.0 Na2O3 11.2 11.2 11.1 11 ,1 11.2 11.2 11.2 11.1 11.2 11.1 11.0 8.3 8.3 K2O 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1 , 2 1.2 1.2 1.2 0.5 2.1 MgO 2.9 3.2 2.7 3.8 3.3 2.7 3.2 3.4 3.6 3.1 2.9 2.9 2 , 7 MgF2 11.0 10.5 11.2 9.5 10.3 11.3 10.4 9.9 10.0 10.5 10.6 11.5 11.9 CaO 0.7 0.7 0.7 0.7 0 , 7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 TiO2 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0 , 7 0.7 0.7 0.8 0.8 Li2O - - - - - - - - - - - - -MnO - - - - - - - - - - - - -Cr2O3 - 0.5 1.0 2.0 - - - - - - - 0.5 0.5 CrO3 - - - - 0.5 - - - - - - - -NiO # - - - - - 0.5 1.0 2.0 - - - - -Cu2O - - - - - - - - 0.5 1.0 2.0 - -ZrO2 - - - - - - - - - - - - -B2O3 - - - - - - - - - - - - - Table 1: - continued - sample no. 14th 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Oxide SiO2 48.1 53.5 56.0 50.6 51.6 50.4 49.2 48.9 50.5 48.9 51.6 51.6 51.3 Al2O3 12.4 10.2 9.5 12.1 11.1 10.9 10.6 10.6 10.9 10.9 11.3 11.3 11.1 Fe2O3 10.0 8.1 7.5 9.6 8.6 8.4 9.5 8.2 8.4 8.2 8.7 8.7 8 , 6 Na2O 12.4 7.9 7.4 9.5 11.2 11.0 10.8 10.7 11.0 10.7 11.2 11.2 11.0 K2O 0.5 0.9 0.7 0 ,8th 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 1.2 MgO 2.8 9.3 9.1 4.3 4.5 2.6 2.5 2 , 6 2.6 2.6 2.2 3.2 3.0 MgF2 11.7 7.7 7.5 10.5 8.4 11.1 10.9 10.8 11.1 10.7 11.9 10.4 10.4 CaO 0.8 1.7 1.6 1.9 1.0 3.0 3.9 5.7 0.9 0.9 0.7 0.7 0.7 TiO2 0.8 0.2 0.2 0 , 2 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 Li2O - - - - 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 - - -MnO - - - - 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 - - -Cr2O3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 - - -CrO3 - - - - - - - - - - - - - -NiO - - - - 1.0 - - - - - - - -Cu2O - - - - - - - - - - - - -ZrO2 - - - - - - - - - - 0.5 1.0 2.0 B2O3 - - - - - - - - 2.0 4.9 - - - Table 2: Property parameters sample no.

Eigensch. 1 2 3 4 5 6 7 8 Krist.-gr.Property 1 2 3 4 5 6 7 8 crystal gr.

0,46 0,14 0,13 0,08 0,02 0,47 0,15 0,10 mm Biegefestigk. 54,3.106 76,6.106 50,4 . 106 + + + #B n.b. 6,6 n.b. n.b. n.b. n.b. 9,7 - 5,6 - -Pa WBK 2 3 3 1 3 3 4 4 uval / - - - - - - - -g I4 0,4 I4 0,6 I4 0,7 II4 1,1 I4 0,6 I4 0,7 I4 0,8 I4 0,8 Bearbeitungswert s n.b. 8,7 n.b. 6,3 n.b. n.b. n.b. n.b.0.46 0.14 0.13 0.08 0.02 0.47 0.15 0.10 mm flexural strength 54.3.106 76.6,106 50.4. 106 + + + #B n.a. 6.6 n.d. n.b. n.b. n.b. 9.7 - 5.6 - -Pa WBK 2 3 3 1 3 3 4 4 uval / - - - - - - - -g I4 0.4 I4 0.6 I4 0.7 II4 1.1 I4 0.6 I4 0.7 I4 0.8 I4 0.8 processing value s n.a. 8.7 n.d. 6.3 n.d. n.b. n.b. n.b.

Temp.Koeff.Temp.coeff.

d.Länge 97,6.10-7 98.10-7 96.10-7 94.10-7 96,5.10-7 97.10-7 96,5.10-5 94,2.10-7 (20-200°C) Tabelle 2: Fortsetzung Proben-Nr.d.Length 97.6.10-7 98.10-7 96.10-7 94.10-7 96.5.10-7 97.10-7 96.5.10-5 94.2.10-7 (20-200 ° C) Table 2: Continuation of sample no.

Eigensch. 9 10 11 12 13 14 15 16 Krist.-gr.Property 9 10 11 12 13 14 15 16 crystal gr.

0,33 0,32 0,12 0,05 0,08 0,14 0,12 0,20 mm Biegefestig.0.33 0.32 0.12 0.05 0.08 0.14 0.12 0.20 mm Flexural strength.

#B n.b. n.b. n.b. 61,5 . 106 54,5 .106 40,9 .106 41,8 .106 n.b.#B n.a. n.b. n.b. 61.5. 106 54.5 .106 40.9 .106 41.8 .106 n.d.

Pa # 2,5 # 4,3 # 5,2 WBK uval 3 4 4 3 3 2 3 2 /- - - - - - - -g I4 0,6 I4 0,9 I4 0,9 I4 0,7 I4 0,6 II4 1,4 III4 6,5 III4 4,8 Bearbeitg.-wert s n.b. n.b. 5,1 6,3 6,6 5,1 10 8 Temp.-Koeff. Pa # 2,5 # 4,3 # 5,2 WBK uval 3 4 4 3 3 2 3 2 / - - - - - - - -g I4 0.6 I4 0.9 I4 0.9 I4 0.7 I4 0.6 II4 1.4 III4 6.5 III4 4.8 Processing value s n.a. n.b. 5.1 6.3 6.6 5.1 10 8 Temp.-Coeff.

f.Länge 101,5.10-7 95.10-7 97,6.10-7 82.10-7 88,3.10-7 101,5.10-7 105,3.10-7 100.10-7 (20-200°C) Tabelle 2: Fortsetzung Proben-Nr.f. length 101.5.10-7 95.10-7 97.6.10-7 82.10-7 88.3.10-7 101.5.10-7 105.3.10-7 100.10-7 (20-200 ° C) Table 2: Continuation of sample no.

Eigensch. 17 18 19 20 21 22 23 Krist.-gr.Property 17 18 19 20 21 22 23 crystal gr.

0,07 0,106 0,2 0,162 0,115 0,25 0,48 mm Biegefestigk.0.07 0.106 0.2 0.162 0.115 0.25 0.48 mm Flexural strength

#B 56,5 . 106 50,3 . 106 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b.#B 56.5. 106 50.3. 106 n.d. n.b. n.b. n.b. n.b.

# 7,6 Pa WBK 1 2 2 2 1 3 2 uval - - - - - - -/ III4 3,0 II4 1,4 II4 1,5 II4 1,5 III4 2,7 II4 1,6 II4 1,4 g Bearbeitg.-wert s 7 11,1 6,3 9,6 8,7 4,9 3,9 Temp.-Koeff.# 7.6 Pa WBK 1 2 2 2 1 3 2 uval - - - - - - - / III4 3.0 II4 1.4 II4 1.5 II4 1.5 III4 2.7 II4 1.6 II4 1.4 g processing value s 7 11.1 6.3 9.6 8.7 4.9 3.9 temp. Coefficient

d.Länge 106 . 10-7 98,7 . 10-7 106 . 10-7 104 . 10-7 108 . 10-7 101,5 . 10-7 98 . 10-7 (20 - 200°C) Tabelle 2: Fortsetzung Proben-Nr.d.Length 106. 10-7 98.7. 10-7 106. 10-7 104. 10-7 108. 10-7 101.5 . 10-7 98. 10-7 (20 - 200 ° C) Table 2: Continuation of sample no.

Eigensch. 24 25 26 Krist.-gr.Property 24 25 26 crystal gr.

0,190 0,08 - 0,15 0,2 - 0,4 mm Biegefestigk.0.190 0.08 - 0.15 0.2 - 0.4 mm flexural strength

#B n.b. n.b. n.b.#B n.a. n.b. n.b.

Pa WBK µval 2 2 4 / - - -g I4 0,3 I4 0,5 I4 0,9 Bearbeitg.-wert n.b. n.b. n.b. Pa WBK µval 2 2 4 / - - -g I4 0.3 I4 0.5 I4 0.9 Processing value n.a. n.b. n.b.

s Temp.-Koeff.s Temp.-Coeff.

d.Länge 94,8 . 10-7 95,5 . 10-7 92,9 . 10-7 (20-200°C)d. length 94.8. 10-7 95.5. 10-7 92.9. 10-7 (20-200 ° C)

Claims

1. Composition for machinable vitrokerame in the gal system R2O - MgO - FeO - Al2O3 - Fe2O3 - SiO2 - with in situ crystallization during the Cooling from the molten state and holding the following ingredients (in% by mass) SiO 35 - 60 Al2O3 5 - 2 MgO 5 - 20 FeO 0.5 - 5 Fe2O3 5 - 15 R2O 5 - 15 Na O 0 - 10 K20 0 - 10 F 2- 6 CaO 0 - 5 MnO 0 - 2 TiO2 0 - 5 Li2O 0 - 5 with R2O equal to the sum of Na2O and K2O, characterized in that additionally (in% by mass) the oxides Cr2O3 0.01 - 2 and / or NiO 0.01 - 2 "Cu20 0.01 2 2 ZrO2 0.01 - 2" B2O3 0.01 - 4 are included.

2. Composition according to claim 1, characterized in that the preferred range for the contents of the oxides Cr2O3, NiO, Cu2O, ZrO2, B2O3 individually or their sum is between 0.1 and 4% by mass.