Оптимизация процесса получения шихты свинцово-сурьмянистого сплава ССу3 электроэрозионным методом в воде дистиллированной

Целью настоящей работы являлась оптимизация процесса получения шихты свинцово-сурьмянистого сплава ССу3 электроэрозионным методом в дистиллированной воде по критерию среднего размера частиц.
Методы. На экспериментальной установке для получения свинцово-сурьмянистых порошков из токопроводящих материалов диспергировали отходы сплава ССу3 в воде дистиллированной при массе загрузки 250 г. При этом использовали следующие электрические параметры установки: напряжение на электродах от 100–200 В; ёмкость конденсаторов 25–65 мкФ; частота следования импульсов 25–50 Гц. С помощью лазерного анализатора размеров частиц Analysette 22 NanoTec plus исследовали средний размер частиц. Определение оптимальных параметров работы установки ЭЭД проводили постановкой полного факторного эксперимента по среднему размеру частиц получаемых электроэрозионных материалов. В качестве факторов были выбраны параметры работы установки ЭЭД: напряжение на электродах, емкость разрядных конденсаторов и частота следования импульсов.
Результаты. Согласно проведенной серии опытов определены предельные значения параметра оптимизации у (средний размер электроэрозионных частиц), которые составили: 44 мкм при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении на электродах 200 В, частоте следования импульсов 75 Гц.
Проведенные исследования показали, что способом электроэрозионного диспергирования отходов сплава ССу3 в воде дистиллированной имеется возможность получения порошка-сплава с равномерным распределением легирующих элементов.
Заключение. Проведена оптимизация процесса получения шихты свинцово-сурьмянистого сплава ССу3 электроэрозионным методом в дистиллированной воде по критерию среднего размера частиц. Полученные результаты могут быть использованы предприятиями промышленного сектора для производства свинцово-сурьмянистого порошка.

1. Иванов Н. И., Борисов П. Ю. Особенности исследования макроструктуры межэлементных соединений свинцово-кислотных аккумуляторных батарей // Технология машиностроения. 2021. № 5. С. 26–31.

2. Иноземцева Е. В. Электрохимические и физико-механические свойства свинцовосурьмяных и свинцово-кальциевых сплавов для герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторов: автореф. дис. … канд. хим. наук. Саратов, 2009. 21 с.

3. Организация производства свинцово-сурьмянистой дроби высокого качества / П. А. Василевский, С. А. Москалев, Л. М. Железняк, С. А. Голованов // Металлург. 2014. № 9. С. 118–121.

4. Бессер А. Д., Сорокина B. C. Переработка использованных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей – основа рециклинга свинца // Цветная металлургия. 2008. № 10. С. 18–27.

5. Исаева-Парцвания Н. В., Сердюк А. И. Малоотходная экологически безопасная комплексная переработка отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов // Современное промышленное и гражданское строительство. 2008. Т. 4, № 2. С. 93–102.

6. Зайков Ю. П., Архипов П. А., Плеханов К. А. Электродные потенциалы сплавов Pb-Sb в расплавленных хлоридах калия и свинца // Расплавы. 2006. № 6. С. 30–35.

7. Получение и исследование порошков из отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов электроэрозионным диспергированием: монография / Е. В. Агеев, Р. А. Латыпов, Е. В. Агеева, А. А. Давыдов. Курск: ИП Горохов А. А., 2013. 200 с.

8. Определение основных закономерностей процесса получения порошков методом электроэрозионного диспергирования / Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, А. С. Чернов, Г. С. Маслов, Е. И. Паршина // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 1 (46). С. 85–90.

9. Агеева Е. В., Агеев Е. В., Карпенко В. Ю. Изучение формы и элементного состава порошка, полученного из вольфрамсодержащих отходов инструментальных материалов электроэрозионным диспергированием в водной среде // Упрочняющие технологии и покрытия. 2014. № 4 (112). С. 14–17.

10. Исследование алюминиевого порошка, полученного методом электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, Е. П. Новиков // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2016. № 4. С. 19–22.

11. Агеева Е. В., Хорьякова Н. М., Агеев Е. В. Морфология и элементный состав медных электроэрозионных порошков, пригодных к спеканию // Вестник машиностроения. 2014. № 10. С. 66–68.

12. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Исследование влияния электрических параметров установки на процесс порошкообразования при электроэрозионном диспергировании отходов твердого сплава // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 5-2. С. 238–240.

13. Агеева Е. В., Алтухов А. Ю., Пикалов С. В. Исследование микротвердости синтезированной порошковой быстрорежущей стали из электроэрозионных порошков, полученных в водной среде // Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 13– 16.

14. 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. 4–11.

15. Хардиков С. В., Агеева Е. В., Агеева А. Е. Анализ характеристик износостойкости спеченных изделий из электроэрозионного порошка стали Х13, полученного в бутиловом спирте // Современные материалы, техника и технологии. 2021. № 6 (39). С. 58–64.

16. 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.

17. Elemental composition of the powder particles produced by electric discharge dispersion of the wastes of a VK8 hard alloy / R. A. Latypov, G. R. Latypova, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian Metallurgy (Metally). 2017. Т. 2017, № 12. С. 1083–1085.

18. Оценка износостойкости электроискровых покрытий, полученных с использованием электроэрозионных порошков быстрорежущей стали / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, А. Ю. Алтухов, В. Ю. Карпенко // Известия высших учебных заведений. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2015. № 1. С. 71–76.

19. Сравнительный рентгеноспектральный микроанализ медного порошка, полученного электроэрозионным диспергированием, и медного порошка ПМС-1 / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеев, Е. В. Агеева, Н. М. Хорьякова // Электрометаллургия. 2017. № 4. С. 36–39.

20. X-ray analisis of the powder of microand nanometer fractions, obtained from wastes of alloy T15K6 in aqueous medium / E. V. Ageeva, E. V. Ageev, S. V. Pikalov, E. A. Vorobiev, A. N. Novikov // Журнал нано- и электронной физики. 2015. Т. 7, № 4. С. 04058.

21. Электроэрозионные порошки микро- и нанометрических фракций для производства твердых сплавов / Р. А. Латыпов, Е. В. Агеева, О. В. Кругляков, Г. Р. Латыпова // Электрометаллургия. 2016. № 1. С. 16–20.

22. Бобков Е. А., Агеева А. Е., Агеева Е. В. Исследование элементного состава частиц порошка, полученного электродиспергированием сплава Х20Н80 в воде // Наука молодых – будущее России: сборник научных статей 6-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых. Курск: Университетская книга, 2021. С. 13–16.

23. Агеев Е. В., Агеева А. Е. Структура и свойства порошков, полученных в условиях электроэрозионной металлургии отходов твердого сплава Т5К10 в кислороди углеродсодержащих средах // Упрочняющие технологии и покрытия. 2022. Т. 18, № 9 (213). С. 387– 392.

24. Ageev E. V., Ageeva A. E. Composition, structure and properties of hard-alloy powders obtained by electrodispersion of T5K10 alloy in water // Metallurgist. 2022. Vol. 66(12). P. 146– 154.

25. Новиков Е. П., Поданов В. О., Агеева А. Е. Свойства порошков корунда, полученных электродиспергированием металлоотходов // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия: Металлургия. 2022. № 7 (266). С. 90–94.

26. Математический размерный анализ порошков, полученных электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде / Е. В. Агеев, А. Е. Гвоздев, Е. А. Протопопов, В. О. Поданов, А. Е. Агеева // Чебышевский сборник. 2022. Т. 23, № 1 (82). С. 197–208.