Структура и свойства сплавов на основе электроэрозионного порошка латуни ЛС58-3, полученного в воде дистиллированной

   Целью настоящей работы являлось изучение микроструктуры и физико-механических свойств заготовок сплавов на основе электроэрозионной порошковой латуни марки ЛС58-3, полученной в воде дистиллированной. Данное исследование позволит проанализировать использование данного сплава в применении деталей на трение, например, для подшипников скольжения.

   Методы. Для выполнения намеченных исследований были выбраны отходы сплава ЛС58-3. В качестве рабочей жидкости применялась вода дистиллированная. На экспериментальной запатентованной установке для получения порошков диспергировали отходы сплава ЛС58-3 в воде дистиллированной при массе загрузки 300 г. При этом использовали следующие режимы: ёмкость конденсаторов 45–65 мкФ; напряжение на электродах от 150–200 В; частота следования импульсов 50–100 Гц. Получение заготовок новых сплавов производили на установке электроискрового плазменного спекания SPS 25-10 (ThermalTechnology, США). Исследование микроструктуры заготовок новых сплавов проводили на электронно-ионном сканирующем (растровом) микроскопе QUANTA 600 FEG (Нидерланды). Исследование пористости заготовок новых сплавов проводили на оптическом инвертированном микроскопе OLYMPUS GX51 (Япония). Исследование микротвердости заготовок новых сплавов проводили на автоматизированном микротвердомере AFFRI DM-8 (по Виккерсу).

   Результаты. Анализ микроструктуры показал, что образец имеет мелкозернистую структуру, поверхность однородная. Согласно полученным результатам анализа пористости образец имеет менее 1 % пор, что достигается благодаря технологии искрового плазменного спекания порошка. Также показан значительный рост микротвердости, что объясняется образованием высокотвердых микрочастиц порошка при закалке паров металла в рабочей жидкости во время диспергирования отходов.

   Заключение. Использование технологии искрового плазменного спекания электроэрозионной латуни позволяет получить заготовки новых сплавов с практически беспористой структурой, что приводит к увеличению твердости полученных заготовок. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать к использованию полученный порошок в качестве исходного сырья для получения заготовок сплавов и расширить область их практического применения.

1. Исследование свойств порошков на медной и никелевой основе для получения градиентных материалов методом селективного лазерного плавления / А. А. Вознесенская, Д. А. Кочуев, А. С. Разносчиков, А. В. Киреев, К. С. Хорьков // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2020. Т. 84, № 3. С. 439–442. doi: 10.31857/S0367676520030291. EDN: LBBPON

2. Севостьянов Н. В., Бурковская Н. П., Бузник В. М. Антифрикционный композиционный материал на медной основе с графитом, изготовленный SPS-методом // Конструкции из композиционных материалов. 2019. № 2(154). С. 37–44. EDN: ZIMXBR

3. Математическое моделирование технологических параметров процесса получения антифрикционных сплавов на основе шихты электроэрозионной свинцовой бронзы / Е. В. Агеева, А. С. Переверзев, П. А. Макаренко М. Г. Манаенков, М. Ю. Степанов, А. Е. Ефимов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2022. Т. 12, № 1. С. 54–69. URL: https://elibrary.ru/EHXSXZ. EDN: EHXSXZ

4. Левин Д. О., Сулицин А. В., Брусницын С. В. Исследование влияния содержания меди на структуру и свойства литой латуни // Литейное производство. 2023. № 8. С. 20–23. EDN: EOWOIH

5. Микроструктура и механические свойства латуни Л63 после фрикционной перемешивающей обработки / А. В. Судариков, А. В. Чумаевский, А. М. Черемнов, А. П. Зыкова, Е. А. Колубаев // Известия Алтайского государственного университета. 2022. № 4(126). С. 67–73. doi: 10.14258/izvasu(2022)4-10 EDN: ZXVMRR

6. Разработка технологии изготовления биметаллических направляющих скольжения (латунь-сталь) / И. Н. Старков, К. А. Рожков, А. Н. Лялин, Т. В. Ольшанская, Д. Н. Трушников // Сварочное производство. 2022. № 1. С. 44–49. EDN: QAYIKX

7. Николайчук П. А., Колпакова А. С., Тюрин А. Г. Термодинамическая оценка коррозионно-электрохимического поведения свинцовой латуни ЛС74-3 // Российский химический журнал. 2019. Т. 63, № 2. С. 62–78. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/termodinamicheskaya-otsenka-korrozionno-elektrohimicheskogo-povedeniya-svintsovoy-latuni-ls74-3?ysclid=ly2no0p5sa620895024 EDN: PFIFTK

8. Validation of secondary fluorescence excitation in quantitative X-ray fluorescence analysis of thin alloy films / A. Wählisch, C. Streeck, P. Hönicke, B. Beckhoffa // J. Anal. At. Spectrom. 2020. Vol. 35. P. 1664–1670. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/ja/d0ja00171f

9. Вира Д. Ю. Оценка соотношения отечественных и импортных технологий в медной промышленности на основе финансовых показателей // Russian Economic Bulletin. 2024. Т. 7, № 1. С. 86–96. EDN: VSLAZN

10. Агеев Е. В., Переверзев А. С. Оптимизация процесса получения электроэрозионной шихты бронзы БрС30 для производства спеченных бронзовых сплавов на её основе // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021. Т. 11, № 2. С. 26–41. EDN: RTDGBG

11. Процесс окисления в текстурованных тонких лентах из бинарных сплавов на медной основе / Т. Р. Суаридзе, Ю. В. Хлебникова, Д. П. Родионов, Л. Ю. Егорова // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019. № 4(50). С. 65–72. doi: 10.18323/2073-5073-2019-4-65-72. EDN: EHLJJS

12. Влияние промежуточного слоя на адгезию и трение азотированных покрытий на основе титана на медной подложке / О. В. Сизова, Н. В. Терюкалова, А. А. Леонов, Ю. А. Денисова, О. С. Новицкая, А. В. Колубаев // Известия вузов. Физика. 2022. Т. 65, № 7(776). С. 55–61. doi: 10.17223/00213411/65/7/55. EDN: DBFQIJ

13. Пропитка сплавами на медной основе прессованных заготовок из металлокерамики с использованием индукционного нагрева / Э. Н. Беспалов, О. Ю. Бутин, С. А. Ермаков, А. В. Калмыков // Металлургия машиностроения. 2019. № 4. С. 33–36. EDN: ZPUKRP

14. Грешников Э. А., Король Г. Г. О сплавах на медной основе в металлообработке регионов Центральной Азии VI–XIII вв. (по материалам исследований химического состава археологических и музейных предметов) // Проблемы истории, филологии, культуры. 2019. № 2(64). С. 245–261. doi: 10.18503/1992-0431-2019-2-64-245-261. EDN: DMMKES

15. Семенов К. Г. Низколегированные сплавы на основе меди // Литейщик России. 2020. № 3. С. 40–44. EDN: QYOWZR

16. Структура и свойства покрытий на основе вольфрама, золота и азота, полученных на медной подложке комплексным электрофизическим методом / В. В. Почетуха, Д. А. Романов, Е. С. Ващук, А. Д. Филяков, Ю. Ф. Иванов, А. Н. Гостевская // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2023. Т. 21, № 2. С. 85–101. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/struktura-i-svoystva-pokrytiy-na-osnove-volframa-zolota-i-azota-poluchennyh-na-mednoy-podlozhke-kompleksnym-elektrofizicheskim?ysclid=ly2nrpnuv7528816831. EDN: ZYBGRQ

17. Билецкая А. В. Особенности ковки изделий повышенной сложности из цветных металлов (медь, латунь) на примере изготовления цельнокованой обувной лопатки и других изделий. Патинирование цветных металлов // Научный аспект. 2022. Т. 1, № 3. С. 104–118. EDN: FDHEXC

18. Агеев Е. В., Селютин В. Л., Сабельников Б. Н. Фракционный состав электроэрозионных порошков, полученных из отходов сплава ВНЖ в керосине // Будущее науки – 2020 : сборник научных статей 8-й Международной молодежной научной конференции. Курск: Университетская книга, 2020. С. 51–53.

19. Стерхов А. В. Сантехническая латунь // Арматуростроение. 2021. № 6(135). С. 42–45. EDN: ATYYXC

20. Патент № 2810417 Российская Федерация, МПК B22F 3/14, C22C 1/04. Способ получения сплава из порошка свинцовой латуни ЛС58-3 / Е. В. Агеева, Е. В. Агеев, Л. С. Аболмасова; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет». № 2023108831: заявл. 07. 04. 2023: опубл. 27. 12. 2023. EDN: HXILCM