Параметрические показатели формы частиц электрокорунда, полученного электродиспергированием отходов электротехнического алюминия марки АД0Е

Цель. Определение параметрических показателей формы частиц электрокорунда, полученного электродиспергированием отходов электротехнического алюминия марки АД0Е в воде дистиллированной.

Методы. Электродиспергирование отходов электротехнического алюминия марки АД0Е производили в кислородсодержащей жидкости (дистиллированной воде) на запатентованной сотрудниками научно-образовательного центра «Порошковая металлургия и покрытия» установке. 

Частота следования импульсов, емкость разрядных конденсаторов и напряжение на электродах изменялись для варьирования гранулометрическим составом порошка электрокорунда. Исследование параметров состояния поверхности частиц электрокорунда, полученных в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е, осуществляли на растровом микроскопе QUANTA 600 FEG. Коэффициент удлинения частиц электрокорунда осуществляли на приборе Analysette 22 NanoTec. 

Результаты. Экспериментально установлено, что частицы электрокорунда, полученные в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е в кислородсодержащей жидкости, имеют сферическую и эллиптическую форму со средним коэффициентом удлинения 1,25. Придание частицам электрокорунда формы сферы и эллипса способствует порошкообразованию капель жидкого металла в условиях электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия марки АД0Е, которые выбрасываются из канала электрического разряда в расплавленном виде в реактор, заполненный дистиллированной водой.

В процессе электроэрозионной металлургии металлоотходов алюминия частицы расплавленного алюминия сталкиваются между собой, что сопровождается появлением на их поверхности характерных следов от столкновения. В том случае если разница температур столкнувшихся частиц незначительна, то происходит их агломерация.

Заключение. В соответствии с поставленной целью, направленной на определение параметрических показателей формы частиц электрокорунда, полученного электродиспергированием отходов электротехнического алюминия марки АД0Е в воде дистиллированной, показана высокая эффективность применения технологии электроэрозионной металлургии, которая обеспечивает при низких затратах электроэнергии получение пригодных к промышленному применению новых порошковых частиц электрокорунда со сферической и эллиптической формой.

1. Шумячер В. М., Пушкарев И. О. Работоспособность абразивных зерен электрокорундов при микрорезании материалов // СТИН. 2011. № 6. С. 18–19.

2. Яковец Ю. С. Утилизация отходов алюминия // Юный ученый. 2020. № 11 (41). С. 46–49.

3. Трибушевский Л. В., Немененок Б. М., Румянцева Г. А. Бесфлюсовая плавка отходов алюминия – путь к безотходной технологии // Металлургия машиностроения. 2020. № 2. С. 2–4.

4. Иванков С. И., Троицкий А. В. Использование отходов производства алюминия в различных отраслях промышленности // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 2020. № 3. С. 27–37.

5. Качан Ю. Г., Мных А. С. Алгоритм динамической оптимизации процесса производства электрокорунда нормального на базе метода терминального управления // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2008. Т. 2, № 4 (32). С. 12–18.

6. Белоглазов И. И., Фирсов А. Ю., Педро А. А. Контроль процесса плавки при получении белого электрокорунда // Электрометаллургия. 2017. № 4. С. 2–5.

7. Жарменов А. А., Мырзалиева С. К., Аймбетова Э. О. Структура и свойства силикатных композиционных материалов на основе электрокорунда – шлака ниобиевого производства // Стекло и керамика. 2012. № 6. С. 25–28.

8. Рябцев С. А., Полканов Е. Г. Динамика стабильности свойств керамических композиций на основе электрокорунда с увеличением их структурности // Огнеупоры и техническая керамика. 2014. № 6. С. 25–28.

9. Исследование химического состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов // Известия ЮгоЗападного государственного университета. 2011. № 5 (38), ч. 1. С. 138a–144.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Латыпов Р. А., Агеев Е. В., Давыдов А. А. Восстановление и упрочнение деталей машин и инструмента с использованием порошков, полученных электроэрозионным диспергированием вольфрамсодержащих отходов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2013. № 12. С. 23–28.

15. Ageeva E. V., Khor’yakova N. M., Ageev E. V. Morphology of copper powder produced by electrospark dispersion from waste // Russian Engineering Research. 2014. Vol. 34(11). P. 694–696.

16. Ageeva E. V., Khor’yakova N. M., Ageev E. V. Morphology and composition of copper electrospark powder suitable for sintering // Russian Engineering Research. 2015. Vol. 35(1). P. 33–35.

17. Electroerosion micro- and nanopowders for the production of hard alloys / R. A. Latypov, E. V. Ageeva, O. V. Kruglyakov, G. R. Latypova // Russian Metallurgy (Metally). 2016. Vol. 2016(6). P. 547–549.

18. Elemental composition of the powder particles produced by electric discharge dispersion of the wastes of a VK8 hard alloy / R. A. Latypov, E. V. Ageev, G. R. Latypova, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian Metallurgy (Metally). 2017. Vol. 2017(12). P. 1083–1085.

19. Manufacture of cobalt–chromium powders by the electric discharge dispersion of wastes and their investigation / R. A. Latypov, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian Metallurgy (Metally). 2018. Vol. 2018(12). P. 1177–1180.

20. Effect of temperature on the porosity of the additive products made of the dispersed wastes of cobalt–chromium alloys / R. A. Latypov, E. V. Ageev, A. Y. Altukhov, E. V. Ageeva // Russian Metallurgy (Metally). 2019. Vol. 2019(12). P. 1300–1303.

21. Агеев Е. В., Агеева Е. В., Алтухов А. Ю. Аддитивные изделия из электроэрозионного кобальтохромового порошка // Металлург. 2021. № 10. C. 78–81.

22. Агеев Е. В., Агеева Е. В., Алтухов А. Ю. Оценка возможности применения электроэрозионных кобальтохромовых порошков для получения изделий методом аддитивного производства // Металлург. 2021. № 12. C. 61–64.

23. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Исследование микротвердости порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В. П. Горячкина». 2011. № 1 (46). С. 78– 80.

24. Разработка и исследование твердосплавных изделий из порошков, полученных электроэрозионным диспергированием вольфрамсодержащих отходов / Р. А. Латыпов, Г. Р. Латыпова, Е. В. Агеев, А. А. Давыдов // Международный научный журнал. 2013. № 2. С. 107–112.

25. Свойства порошков из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6, полученных методом электроэрозионного диспергирования / Р. А. Латыпов, А. Б. Коростелев, Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2010. № 7. С. 2–6.

26. Новиков Е. П., Агеева Е. В., Чумак-Жунь Д. А. Изучение формы и морфологии порошка, полученного из отходов алюминия методом электроэрозионного диспергирования // Известия Юго- Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2015. № 4 (17). С. 13–17.

27. 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.

28. 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.

29. 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.