Рентгеноструктурный анализ безвольфрамовых твердосплавных электроэрозионных порошковых материалов

Цель. Проведение эксперимента, направленного на исследование новых безвольфрамовых твердосплавных электроэрозионных материалов (фазового состава), полученных на основе отходов сплава марки КНТ16 в кислородсодержащей рабочей жидкости.

Методы. Для получения новых экспериментальных безвольфрамовых твердосплавных электроэрозионных материалов (шихты) была применена установка для электроэрозионного диспергирования. В качестве материала для переработки были выбраны отходы безвольфрамового твердого сплава марки КНТ16 в виде отработанных токарных и фрезерных пластин, в качестве рабочей жидкости – вода дистиллированная. После получения электроэрозионного материала было проведено исследование его фазового состава методом рентгеновской дифракции с применением рентгеновского дифрактометра "Rigaku Ultima IV".

Результаты. В ходе проведения исследования было экспериментально установлено, что диспергирование методом электроэрозии отходов сплава КНТ16 в воде дистиллированной приводит к образованию шихты со следующим фазовым составом: TiC, MoNi₃, Ni, Mo, а также Ni₂O₃, который образуется в результате взаимодействия никеля с кислородом, содержащимся в рабочей жидкости. Данное исследование подтверждает влияние химического состава рабочей жидкости на фазовый состав и свойства полученного электроэрозионного материала.

Заключение. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что диспергирование электроэрозией сплава КНТ16 в кислородсодержащей рабочей жидкости – воде дистиллированной приводит к образованию шихты с фазовым составом, позволяющим использовать ее в качестве исходного материала для производства новых безвольфрамовых твердых сплавов.

1. Агеева Е. В., Сабельников Б. Н. Материальный баланс процесса электроэрозионного диспергирования отходов безвольфрамовых твердых сплавов марки КНТ16 в воде дистиллированной // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 10, № 3. С. 8–19.

2. Патент 2449859 Российская Федерация, МПК B22F 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.

3. Патент 2763431 Российская Федерация, МПК B22F 9/04, B22F 9/14, C22B 7/00, B82Y 40/00. Способ получения безвольфрамовых твердосплавных порошковых материалов в воде дистиллированной / Агеев Е. В., Агеева Е. В., Сабельников Б. Н.; заявитель и патентообладатель Юго-Западный государственный университет. № 2020138423; заявл. 01.03.2021; опубл. 29.12.2021.

4. 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.

5. 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.

6. Агеев Е. В., Сабельников Б. Н. Износостойкие безвольфрамовые твердосплавные порошковые материалы для восстановления изношенных деталей автомобилей // Мир транспорта и технологических машин. 2020. № 1 (68). С. 11–17.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. Агеев Е. В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Исследование микротвердости порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава // Вестник Московского государственного агроинженерного университета имени В. П. Горячкина. 2011. № 1 (46). С. 78–80.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. Агеев Е. В., Агеева А. Е. Состав, структура и свойства твердосплавных порошков, полученных электродиспергированием сплава Т5К10 в воде // Металлург. 2022. № 2. C. 90–94.

17. 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. Altu- khov, E. V. Ageeva // Russian metallurgy (Metally). 2018. Vol. 2018, No. 6. P. 573–575.

18. Патент 2563609 Российская Федерация, 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, Бюл. № 26.

19. Панов В. С., Ниткин Н. М. Безвольфрамовые твердые сплавы // Нанотехнологии: наука и производство. 2017. № 3. С. 65–70.

20. Электрохимическая обработка безвольфрамовых твердых сплавов / Х. М. Ра-химянов, Б. А. Красильников, В. В. Янпольский, Д. Б. Красильников // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2010. № 3 (48). С. 3–7.