Оптимизация процесса получения электроэрозионной шихты бронзы БрС30 для производства спеченных бронзовых сплавов на её основе

Цель. Оптимизация процесса получения электроэрозионной шихты бронзы БрС30 для производства спеченных бронзовых сплавов на её основе.

Методы. Для получения экспериментальных порошковых материалов (шихты) использовались: оборудование для переработки металлоотходов в пригодные для промышленного применения металлические частицы, отходы сплава свинцовистой бронзы марки БрС30 в виде стружки (ГОСТ 493-79), рабочие жидкос- ти – углеродсодержащая (керосин осветительный, ГОСТ 11128-65) и кислородсодержащая (вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72).

Исследование размеров полученных дисперсных материалов проводили на лазерном анализаторе размеров частиц Analysette 22 NanoTec.

Оптимизацию процесса диспергирования отходов проводили по среднему размеру дисперсных частиц методом полного факторного эксперимента типа 2³.

Результаты. В ходе проведения расчетов были рассчитаны оптимумы (максимальные значения выходного параметра ), составившие: для воды – 44,19 мкм при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении на электродах 200 В, частоте следования импульсов 200 Гц; для керосина – 53,88 мкм при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении на электродах 200 В, частоте следования импульсов  200 Гц.

Заключение. Исходя из представленных результатов исследований и расчетов, можно сделать вывод о том, что средний размер частиц, полученных в керосине осветительном, в 1,2 раза превышает средний размер частиц, полученных в воде дистиллированной, и составляет 44,19 мкм и 53,88 мкм соответственно, что связано с большими потерями энергии электрического разряда на пробой рабочей жидкости ввиду разности диэлектрической проницаемости воды и керосина.

1. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Инновационное машиностроение, 2016. 359 с.

2. Петриченко В. К. Антифрикционные материалы и подшипники скольжения: справочник. М.: Машгиз, 1954. 383 с.

3. Шестопалова Л. П. Конструкционные и защитно-отделочные материалы транспортных средств. М.: МАДИ, 2019. 216 с.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Повышение качественных показателей и электроэрозионного диспергирования металлов с учетом взаимного влияния характеристик источника питания и технологического аппарата / А. К. Шидловский, А. А. Щерба, В. А. Муратов, В. Б. Карвовский // Совершенствование электрооборудования и средств автоматизации технологических процессов промышленных предприятий. Комсомольск-на-Амуре: КнАПИ, 1986. С. 98– 99.

9. Байрамов P. K. Получение высокодисперсных порошков металлов и их соединений электроискровым диспергированием металлов. М.: Изд. дом МИСиС, 2012. 80 с.

10. Милях А. Н., Муратов В. А., Щерба А. А. Особенности управления режимами источников питания установок электроэрозионного диспергирования металлов // Проблемы преобразовательной техники. 1983. Ч. 5. С. 201–204.

11. Милях А. Н., Щерба А. А., Муратов В. А. Стабилизация режимов объемных параметров электроэрозионного диспергирования металлов // Состояние и перспективы развития электротехнологии. 1985. Ч. 2. С. 161–162.

12. ГОСТ 6709–72. Вода дистиллированная. Технические условия. Введ. 1974–01–01. М.: Стандартинформ, 2007. 11 с.

13. ГОСТ 18499-73. Керосин для технических целей. Технические условия. Введ. 1973–03–23. М.: Изд-во стандартов, 1984. 5 с.

14. Артамонов Б. А., Круглов А.И., Стебаев Л. И. Генераторы импульсов для электроэрозионной обработки. М.: Машиностроение, 1976. 124 с.

15. 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. Nо. 11. P. 694–696.

16. Хорьякова Н. М., Малюхов В. С. Морфология и элементный состав медного порошка, полученного методом электроэрозионного диспергирования // Современные материалы, техника и технология: материалы 3-й Международной научно-практической конфeренции: в 3-х т. / Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2013. Т. 1. С. 388–390.

17. Хорьякова Н. М., Малюхов В. С. Применение медных порошков и зависимость их свойств от размеров частиц // Перспективное развитие науки, техники и технологии: сборник докладов III Международной научно-практической конференции: в 3 т. / ЮгоЗап. гос. ун-т. Курск, 2013. Т. 3. С. 258–362.

18. Хорьякова Н. М., Малюхов В. С. Исследование формы частиц электроэрозионных медных порошков методом растровой электронной микроскопии // Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2014». М.: МАКС Пресс, 2014. С. 119.

19. Пат. 2449859 Рос. Федерация, МПК B 22 F 9/14. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е. В.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет. № 2010104316/02; заяв. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012. 4 с.

20. Спиридонов А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 184 с.