Агеева Екатерина Владимировна - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии материалов и транспорта.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Ekaterina V. Ageeva - Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Professor of the Department of Materials Technology and Transport.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Локтионова Оксана Геннадьевна - доктор технических наук, профессор.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Oksana G. Lоktionova - Doctor of Sciences (Engineering), Professor.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Степанов Михаил Юрьевич - аспирант кафедры технологии материалов и транспорта.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Mikhail Yu. Stepanov - Postgraduate Student of the Department of Materials Technology and Transport.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Андреева Анна Евгеньевна – студент.
Ул. 50 лет Октября, д. 94, Курск 305040
Anna E. Andreeva – Student.
50 let Oktyabrya Str. 94, Kursk 305040
Цель данной работы ориентирована на установление закономерных связей между электрическими и режимными характеристиками экспериментальной установки электроэрозионного диспергирования и интенсивностью процесса формирования порошковой шихты стали Р6М5К5 при переработке металлоотходов быстрорежущего инструмента. Основное внимание уделено анализу влияния ключевых параметров электрического воздействия на эффективность преобразования твёрдого металлического сырья в дисперсное порошковое состояние.
Методы. Экспериментальные исследования проводились с использованием авторской лабораторной установки электроэрозионного диспергирования. Получение порошковой шихты быстрорежущей стали осуществлялось в условиях контролируемого изменения электрических параметров процесса: напряжения в диапазоне 100–200 В, ёмкости разрядных конденсаторов в пределах 25,5–65,5 мкФ и частоты следования импульсных разрядов 25–75 Гц. Геометрические и временные параметры процесса сохранялись постоянными: межэлектродное расстояние составляло 120 мм, а продолжительность диспергирования 600 минут. В качестве исходного сырья использовались металлоотходы быстрорежущего инструмента, предварительно подготовленные к переработке.
Результаты. Установлено, что увеличение значений электрических параметров установки сопровождается ростом производительности процесса формирования порошковой шихты быстрорежущей стали. Экспериментально выявлена устойчивая прямая зависимость массы получаемого порошкового материала от влияния величины электрической ёмкости разрядных накопителей энергии. Установлено, что совокупная масса исходных веществ, вовлекаемых в зону электроэрозионного диспергирования, количественно соответствует массе формируемых продуктов процесса вне зависимости от специфики протекающих физико-химических, фазовых и структурных трансформаций. Экспериментально подтверждено, что потери вещества в ходе исследований не превышают 2% от суммарного количества перерабатываемого материала.
Заключение. Полученные результаты подтверждают технологическую целесообразность применения электроэрозионного диспергирования для промышленного получения порошков быстрорежущих сталей и могут быть использованы при разработке оптимальных режимов работы установок, а также при совершенствовании составов и структуры порошковых материалов в задачах порошковой металлургии и ресурсосберегающих технологий.
The purpose of this work is focused on establishing regular relationships between the electrical and operating characteristics of the experimental installation of electroerosion dispersion and the intensity of the process of forming the powder charge of steel P6M5K5 during the processing of metal waste from high-speed tools. The main attention is paid to the analysis of the influence of key parameters of electrical action on the efficiency of converting solid metal raw materials into a dispersed powder state.
Methods. Experimental studies were carried out using the author's laboratory installation of electroerosion dispersion. The production of a high–speed steel powder charge was carried out under conditions of controlled changes in the electrical parameters of the process: voltage in the range of 100-200 V, discharge capacitance in the range of 25.5-65.5 UF and pulse discharge frequency of 25-75 Hz. The geometric and temporal parameters of the process remained constant: the interelectrode distance was 120 mm, and the dispersion duration was 600 minutes. Metal waste from high-speed cutting tools, previously prepared for processing, was used as the starting material.
Results. It is established that an increase in the values of the electrical parameters of the installation is accompanied by an increase in the productivity of the process of forming a high-speed steel powder charge. A stable direct dependence of the mass of the obtained powder material on the influence of the electric capacity of discharge energy storage devices has been experimentally revealed. It has been established that the total mass of the starting materials involved in the zone of electroerosion dispersion quantitatively corresponds to the mass of the formed products of the process, regardless of the specifics of the ongoing physico-chemical, phase and structural transformations. It has been experimentally confirmed that the losses of the substance during the research do not exceed 2% of the total amount of processed material.
Conclusion. The results obtained confirm the technological feasibility of using electroerosion dispersion for the industrial production of high-speed steel powders. They can be used in the development of optimal operating modes of plants, as well as in improving the compositions and structures of powder materials in the tasks of powder metallurgy and resource-saving technologies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.