techusguИзвестия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологииProceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology2223-1528Юго-Западный государственный университет10.21869/2223-1528-2022-12-2-52-66techusgu-50Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕMETALLURGY AND MATERIALS SCIENCEИзучение параметров электродиспергирования отходов сплава ССу3Study of Parameters of Electrodispersion of SSu3 Alloy Wastehttps://orcid.org/0000-0001-8457-6565АгееваЕ. В.AgeevaE. V.

Агеева Екатерина Владимировна, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры  технологии материалов и транспорта

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040,

Ekaterina V. Ageeva, Dr. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Materials Technology and Transport

50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040

ageeva-ev@yandex.ruКругляковО. В.KruglyakovO. V.

Кругляков Олег Викторович, кандидат  технических наук, доцент кафедры технологии материалов и транспорта

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040,

Oleg V. Kruglyakov, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor  of the Department of Materials and Transport Technology

50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040

o.kruglyakov@tmholding.ruКоролевМ. С.KorolevM. S.

Королев Михаил Сергеевич, аспирант  кафедры технологии материалов и транспорта

ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040,

Mikhail S. Korolev, Post-Graduate Student  of the Department of Materials and Transport Technology

50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040

korolev37-31-72@mail.ruЮго-Западный государственный университетРоссияSouthwest State UniversityRussian Federation2022270420231225266Copyright © Агеева Е.В., Кругляков О.В., Королев М.С., 20232023Агеева Е.В., Кругляков О.В., Королев М.С.Ageeva E.V., Kruglyakov O.V., Korolev M.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://techusgu.elpub.ru/jour/article/view/50

Целью настоящего исследования является изучение влияния параметров экспериментальной установки для электроэрозионного диспергирования, а именно напряжение на концах электродов, частота следования электрических импульсов и ёмкость разрядных конденсаторов на производительность процесса получения шихты сплава ССу3 пластины кислотного аккумулятора.

Методы

Методы. Для выполнения исследования выполнили ряд опытов на экспериментальной установке для электроэрозионного диспергирования. Процесс диспергирования производился при следующих параметрах установки: напряжении 100–200 В, емкости 25,5–65,5 мкФ, частоте 25–75 Гц, постоянными параметрами в данном исследовании были: расстояние между электродами 100 мм, время диспергирования 300 мин. На данном оборудовании была получена шихта свинцово-сурьмянистого сплава в виде порошка. Далее полученная шихта взвешивалась на лабораторных весах "MASSA K", модель ВК-1500. 

Результаты

Результаты. При проведении исследования было установлено, что производительность шихты в виде порошка свинцово-сурьмянистого сплава выше, когда выше показатель изменяемого параметра. При изменении частоты следования импульсов максимальный выход порошка был получен при наивысшем параметре частоты 75 Гц. Также в ходе исследования была установлена зависимость выхода порошка в процессе электродиспергирования свинцово-сурьмянистого сплава ССу-3 с таким параметром установки, как напряжение на электродах. При одинаковых значениях частоты и емкости отмечается, что чем выше показатель напряжения, тем выше производительность процесса, а соответственно и производство свинцово-сурьмянистого порошка. Исследование производительности свинцово-сурьмянистого порошка при изменении параметра ёмкости разрядных конденсаторов показало прямую зависимость, самый большой выход порошка достигается на максимально допустимой на данной установке ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ.

Заключение

Заключение. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего изучения и совершенствования состава и структуры сплава, а также для подбора оптимальных режимов работы установки в дальнейших исследованиях.

The purpose of this study is to study the influence of the parameters of an experimental installation for electroerosive dispersion, namely, the voltage at the ends of the electrodes, the frequency of electrical pulses and the capacity of discharge capacitors on the productivity of the process of obtaining the charge of the SSu3 alloy of the acid battery plate

Methods

Methods. To carry out the study, a number of experiments were performed on an experimental installation for electroerosive dispersion (. The dispersion process was carried out at the following installation parameters: voltage 100– 200 V, 25.5.–65.5 UF, 25–75 Hz, constant parameters in this study were: the distance between the electrodes  100 mm, dispersion time 300 min. On this equipment, a charge of lead-antimony alloy was obtained in the form of powder. Then the resulting charge was weighed on a laboratory scale "MASSA K", model VK-1500. 

Results

Results. During the study, it was found that the productivity of the charge in the form of lead-antimony alloy powder is higher when the indicator of the variable parameter is higher. When changing the pulse repetition frequency, the maximum powder output was obtained at the highest frequency parameter – 75 Hz. Also in the course of the study, the dependence of the powder yield during the electrodispersion of the lead-antimony alloy SSu-3 with such an installation parameter as the voltage on the electrodes was established, with the same values of frequency and capacitance, it is noted that the higher the voltage index, the higher the productivity of the process, and, accordingly, the production of lead-antimony powder. A study of the performance of lead-antimony powder when changing the capacitance parameter of discharge capacitors showed a direct relationship, the largest powder yield is achieved at the maximum allowable capacity of discharge capacitors at this installation – 65.5 UF.

Conclusion

Conclusion. The obtained results can be used for further study and improvement of the composition and structure of the alloy, as well as for the selection of optimal operating modes of the installation in further studies.

свинцово-сурьмянистый сплавэлектроэрозионное диспергированиематериальный баланспараметрыlead-antimony alloyelectroerosive dispersionmaterial balanceparametersReferencesАнодное поведение свинцового сплава ССу3 с кадмием в среде электролита NaCl / И. Н. Ганиев, М. С. Аминбекова, Б. Б. Эшов, У. Ш. Якубов, Н. М. Муллоева // Вестник Технологического университета. 2019. Т. 22, № 1. С. 42–46.Ganiev I. N., Aminbekova M. S., Eshov B. B., Yakubov U. S., Mulloeva N. M. Anodnoe povedenie svintsovogo splava SSu3 s kadmiem v srede elektrolita NaCl [Anodic behavior of a lead alloy SSu3 with cadmium in a NaCl electrolyte medium]. Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta = Bulletin of the Technological University, 2019, vol. 22, no. 1, pp. 42–46.Потенциодинамическое исследование сплава ССу3, легированного кальцием в среде электролита NaCl / О. Х. Ниёзов, И. Н. Ганиев, Н. М. Муллоева, С. У. Худойбердизода // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2018. № 1 (23). С. 37–41.Niezov O. H., Ganiev I. N., Mulloeva N. M., Khudoiberdizoda S. U. Potentsiodinamicheskoe issledovanie splava SSu3, legirovannogo kal'tsiem v srede elektrolita NaCl [Potentiodynamic study of a calcium-doped SSu3 alloy in a NaCl electrolyte medium]. Vestnik Sibirskogo gosudarstvennogo industrial'nogo universiteta = Bulletin of the Siberian State Industrial University, 2018, no. 1 (23), pp. 37–41.Влияние стронция на теплоемкость и изменение термодинамических функций свинцового сплава ССу3 / И. Н. Ганиев, О. Х. Ниёзов, А. Г. Сафаров, Н. М. Муллоева // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2018, № 47 (73). С. 36–42.Ganiev I. N., Niezov O. H., Safarov A. G., Mulloeva N. M. Vliyanie strontsiya na teploemkost' i izmenenie termodinamicheskikh funktsii svintsovogo splava SSu3 [The influence of strontium on the heat capacity and the change in the thermodynamic functions of the lead alloy SSu3]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta) = Izvestiya of the St. Petersburg State Technological Institute (Technical University), 2018, no. 47 (73), pp. 36–42.Температурная зависимость теплоемкости и изменение термодинамических функций свинцового сплава ССу3 с кальцием / О. Х. Ниёзов, И. Н. Ганиев, А. Г. Сафаров, Н. М. Муллоева, У. Ш. Якубов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2019. Т. 19, № 3. С. 33–43.Niezov O. H., Ganiev I. N., Safarov A. G., Mulloeva N. M., Yakubov U. S. Temperaturnaya zavisimost' teploemkosti i izmenenie termodinamicheskikh funktsii svintsovogo splava SSu3 s kal'tsiem [Temperature dependence of heat capacity and change of thermodynamic functions of lead alloy SSu3 with calcium]. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Metallurgiya = Bulletin of the South Ural State University. Series: Metallurgy, 2019, vol. 19, no. 3, pp. 33–43.Патент 2449859 Российская Федерация, МПК B22F 9/14. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпаов Р. А., Аниканов В. И.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет. № 2010104316/02; заяв. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012. 4 с.Ageev E. V., Semenihih B. A., Latypov R. A. Ustanovka dlya polucheniya nanodispersnykh poroshkov iz tokoprovodyashchikh materialov [Installation for the production of nanodisperse powders from conductive materials]. Patent RF, no. 2449859, 2012.Исследование химического состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5 (38), ч. 1. С. 138a–144.Ageev E. V., Semenikhin B. A., Ageeva E. V., Latypov R. A. Issledovanie khimi- cheskogo sostava poroshkov, poluchennykh elektroerozionnym dispergirovaniem tverdogo splava [Investigation of the chemical composition of powders obtained by electroerosive dispersion of a hard alloy]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proce- edings of the Southwest State University, 2011, no. 5 (38), pt. 1, pp. 138a–144.Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, П. И. Бурак, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116–125.Ageeva E. V., Latypov R. A., Burak P. I., Ageev E. V. Poluchenie tverdosplavnykh izdelii kholodnym izostaticheskim pressovaniem elektroerozionnykh poroshkov i ikh issledovanie [Obtaining hard-alloy products by cold isostatic pressing of electroerosive powders and their research]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2013, no. 5 (50), pt. 1, pp. 116–125.Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков / Е. В. Агеев, Г. Р. Латыпова, А. А. Давыдов, Е. В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5 (44), ч. 2. С. 99–102.Ageev E. V., Latypova G. R., Davydov A. A., Ageeva E. V. Provedenie rentgenospektral'nogo mikroanaliza tverdosplavnykh elektroerozionnykh poroshkov [Conducting X-ray spectral microanalysis of carbide electroerosion powder]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2012, no. 5 (44), pt. 2, pp. 99–102.Порошки, полученные электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов, – перспективный материал для восстановления деталей автотракторной техники / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, Е. В. Агеева, Р. В. Бобрышев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1 (40), ч. 1. С. 182–189.Ageev E. V., Gadalov V. N., Ageeva E. V., Bobryshev R. V. Poroshki, poluchennye elektroerozionnym dispergirovaniem otkhodov tverdykh splavov, – perspektivnyi material dlya vosstanovleniya detalei avtotraktornoi tekhniki [Powders obtained by electroerosive dispersion of solid alloy waste - a promising material for the restoration of parts of automotive equipment]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2012, no. 1 (40), pt. 1, pp. 182–189.Ageeva E. V, Horyakova N. M., Ageev E. V. Morphology of copper powder produced by electrospark dispersion from waste // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34, No. 11. P. 694–696.Ageeva E. V., Horyakova N. M., Ageev E. V. Morphology of copper powder produced by electrospark dispersion from waste. russian engineering research. Russian Engineering Research, 2014, vol. 34, no. 11, pp. 694–696.Пикалов С. В., Агеев Е. В., Агеева А. Е. Разработка и исследование высокопрочных быстрорежущих сталей на основе диспергированных электроэрозией частиц сплава Р6М5 // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 11. № 4. С. 53–67.Pikalov S. V., Ageev E. V., Ageeva A. E. Razrabotka i issledovanie vysokoprochnykh bystrorezhushchikh stalei na osnove dispergirovannykh elektroeroziei chastits splava R6M5 [Development and research of high-strength high-speed steels based on particles of alloy P6M5 dispersed by electroerosion]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Tekhnika i tekhnologii = Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology, 2020, vol. 11, no. 4, pp. 53–67.Агеева Е. В., Хардиков С. В., Агеева А. Е. Структура и свойства спеченных образцов из электроэрозионных хромсодержащих порошков, полученных в бутиловом спирте // Современные материалы, техника и технологии. 2021. № 6 (39). С. 4–13.Ageeva E. V., Khardikov S. V., Ageeva A. E. Struktura i svoistva spechennykh obraztsov iz elektroerozionnykh khromsoderzhashchikh poroshkov, poluchennykh v butilovom spirte [Structure and properties of sintered samples from the erosion of chromium-containing powders produced in butyl alcohol]. Sovremennye materialy, tekhnika i tekhnologi = Modern materials, equipment and technologies, 2021, no. 6 (39), pp. 4–13.Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, П. И. Бурак, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116–125.Ageeva E. V., Latypov R. A., Burak P. I., Ageev E. V. Poluchenie tverdosplavnykh izdelii kholodnym izostaticheskim pressovaniem elektroerozionnykh poroshkov i ikh issledovanie [Obtaining hard-alloy products by cold isostatic pressing of electroerosive powders and their research]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2013, no. 5 (50), pp. 116–125.Исследование гранулометрического состава порошков, полученных элетроэрозионным диспергированием твердого сплава и используемых при восстановлении и упрочнении деталей автотракторной техники / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, В. И. Серебровский, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, Ю. П. Гнездилова // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2010. № 4. С. 76–79.Ageev E. V., Gadalov V. N., Serebrovsky V. I., Semenikhin B. A., Ageeva E. V., Latypov R. A., Gnezdilova Yu. P. Issledovanie granulometricheskogo sostava poroshkov, poluchennykh eletroerozionnym dispergirovaniem tverdogo splava i ispol'zuemykh pri vosstanovlenii i uprochnenii detalei avtotraktornoi tekhniki [Investigation of the granulometric composition of powders obtained by electroerosive dispersion of a hard alloy and used in the restoration and hardening of parts of automotive equipment]. Vestnik Kurskoi gosudarstvennoi sel'skokhozyaistvennoi akademii = Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy, 2010, no. 4, pp. 76–79.Физико-механический подход к анализу процессов вытяжки с утонением цилиндрических изделий с прогнозированием деформационной повреждаемости материала / Г. М. Журавлев, Н. Н. Сергеев, А. Е. Гвоздев, А. Н. Сергеев, Е. В. Агеева, Д. В. Малий // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 4 (67). С. 39–56.Zhuravlev G. M., Sergeev N. N., Gvozdev A. E., Sergeev A. N., Ageeva E. V., Maliy D. V. Fiziko-mekhanicheskii podkhod k analizu protsessov vytyazhki s utoneniem tsilindricheskikh izdelii s prognozirovaniem deformatsionnoi povrezhdaemosti materiala. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2016, no. 4 (67), pp. 39–56.Properties of the coatings fabricated by plasma-jet hard-facing by dispersed mechanical engineering wastes / R. A. Latypov, G. R. Latypova, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian metallurgy (Metally). 2018. Vol. 2018. № 6. Р. 573–575.Latypov R. A., Latypova G. R., Ageev E. V., Altukhov A. Y., Ageeva E. V. Properties of the coatings fabricated by plasma-jet hard-facing by dispersed mechanical engineering wastes [Properties of the coatings fabricated by plasma-jet hard-facing by dispersed mechanical engineering wastes]. Russian metallurgy (Metally), 2018, vol. 2018, no. 6, pp. 573–575.Патент Российская Федерация 2563609, МПК В22F 3/14, В22F 3/087, B22F 3/105. Способ получения заготовок из порошковой быстрорежущей стали / Агеев Е. В., Карпенко В. Ю., Гвоздев А. Е., Агеева Е. В. № 2014137211/02; заявл. 16.09.2014; опубл. 20.09.2015.Ageev E. V., Karpenko V. Yu., Gvozdev A. E., Ageeva E. V. Sposob polucheniya zagotovok iz poroshkovoi bystrorezhushchei stali [Method of obtaining blanks from powder high-speed]. Patent RF, no. 2563609, 2015.Рентгеноспектральный микроанализ нихромового порошка, полученного методом электроэрозионного диспергирования в среде керосина / Е. В. Агеев, А. А. Горохов, А. Ю. Алтухов, А. В. Щербаков, С. В. Хардиков // Известия Юго-Западного государственного университета. 2016. № 1 (64). С. 26–31.Ageev E. V., Gorokhov A. A., Altukhov A. Yu., Shcherbakov A. V., Hardikov S. V. Rentgenospektral'nyi mikroanaliz nikhromovogo poroshka, poluchennogo metodom elektroerozionnogo dispergirovaniya v srede kerosina [X-ray spectral microanalysis of nichrome powder obtained by the method of electroerosive dispersion in kerosene medium]. Izvestiya Yugo-Zapadnogo gosudarstvennogo universiteta = Proceedings of the Southwest State University, 2016, no. 1 (64), pp. 26–31.Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Метод получения наноструктурных порошков на основе системы WC-Cо и устройство для его осуществления // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. № 5 (283). С. 39–42.Ageev E. V., Semenikhin B. A., Latypov R. A. Metod polucheniya nanostrukturnykh poroshkov na osnove sistemy WC-Co i ustroistvo dlya ego osushchestvleniya [Method of obtaining nanostructured powders based on the WC-Co system and a device for its implementation]. Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii = Fundamental and applied problems of engineering and technology, 2010, no. 5 (283), pp. 39–42.Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Агеев Е. В. Исследование формы и морфологии электроэрозионных медных порошков, полученных из отходов // Вестник машиностроения. 2014. № 8. С. 73–75.Ageeva E. V., Horyakova N. M., Ageev E. V. Issledovanie formy i morfologii elektroerozionnykh mednykh poroshkov, poluchennykh iz otkhodov [Investigation of the form and morphology of electroerosive copper powders obtained from waste]. Vestnik mashinostroeniya = Bulletin of Mechanical Engineering, 2014, no. 8, pp. 73–75.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.