Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин

Семенихин, Борис Анатольевич

Материаловедение (по отраслям)

автореферат диссертации по металлургии, 05.16.09, диссертация на тему:Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин

кандидата технических наук: Семенихин, Борис Анатольевич
город: Москва
год: 2010
специальность ВАК РФ: 05.16.09

Диссертация по металлургии на тему «Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин»

Автореферат диссертации по теме "Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин"

004613724

Семенихин Борис Анатольевич

Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при~восстановлении и упрочнении деталей машин

Специальность 05.16.09 - Материаловедение (металлургия)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 5 роо ?щ

Москва 2010 г.

004613724

Работа выполнена в Юго-Западном государственном университете на кафедре машиностроительных технологий и оборудования и в Московском государственном вечернем металлургическом институте на кафедре металлургии сварочных процессов

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Латыпов Рашит Абдулхакович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Роберов Илья Георгиевич

кандидат технических наук, доцент Бурак Павел Иванович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение

«Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ГНУ ГОСНИТИ)

Защита состоится « ¿е. » 2010 г. в /т часов на

заседании диссертационного йЬвета /Д.212.127.01 при Московском государственном вечернем металлургическом институте по адресу: 111250, Москва, ул. Лефортовский вал, 26. ауд. 206 Телефон (495) 361-14-80, факс (495) 361-16-19, e-mail: mgvmi-mail@mtu-net.ru.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим присылать по указанному выше адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного вечернего металлургического института.

Автореферат разослан « ¿V» 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент / Башкирова Т.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Анализ исследовательских работ в области твердых сплавов показывает, что большинство из них связано с вопросом экономии содержащегося в сплавах вольфрама. Этот вопрос имеет актуальное значение в связи с дефицитом, дороговизной и непрерывным расширением области применения вольфрама. С экономией вольфрама тесно связаны мероприятия по сбору отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов и их переработке.

Перспективным способом переработки в порошки отходов трудноперерабатываемых металлических материалов, в частности твердых сплавов, является метод электроэрозионного диспергирования (ЭЭД).

Широкое использование метода ЭЭД в производстве сдерживается отсутствием в научно-технической литературе сведений по оптимизации режимов получения порошка, выбору рабочей жидкости и свойствам полученных порошков. Кроме того, существующие в настоящее время установки ЭЭД имеют низкую производительность и стабильность процесса. Поэтому для выбора оптимальных режимов ЭЭД, обеспечивающих максимальную производительность и получение высоких физико-механических и эксплуатационных свойств порошков, требуется проведение теоретических и экспериментальных исследований.

Работу выполняли в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 20092013 годы по проблеме «Получение порошковых материалов из отходов спеченных твердых сплавов, их аттестация и применение в технологиях восстановления и упрочнения деталей машин» (гос. регистр. № П601).

Цель и задачи работы.

Целью работы являлось исследование и разработка процесса получения порошков из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования, получение порошков заданного гранулометрического состава, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Исследование процесса получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

2. Изучение строения и свойств порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

3. Определение основных закономерностей изменения производительности процесса получения порошков методом ЭЭД и гранулометрического состава полученных порошков от параметров ЭЭД.

4. Разработка и создание экспериментальной установки для ЭЭД отходов твердых сплавов.

5. Разработка технологии получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

6. Разработка практических рекомендаций по использованию порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, для

получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин.

Научная новизна.

1. Исследован и разработан процесс получения порошков со сферической формой частиц и заданным гранулометрическим составом из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД, пригодных к использованию в технологиях восстановления и упрочнения деталей машин. Установлены закономерности изменения размеров частиц порошка и производительности его получения от электрических параметров процесса ЭЭД.

2. Изучены физико-механические свойства порошков, полученных из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД. Установлено, что химический состав порошков зависит от применяемой рабочей жидкости и не зависит от электрических параметров процесса ЭЭД. Определено, что полученные порошки имеют искаженные кристаллические решетки и состоят из следующих фаз: ВК8 - W, W2C, а-WC, ß-WC; Т15К6 - W, W2C, а-WC, ß-WC, TiC.

3. Исследованы свойства композиционных гальванических и плазменных покрытий, полученных с добавлением порошков из отходов твердых сплавов в качестве высокотвердой дисперсной составляющей. Установлены зависимости износостойкости покрытий от количества добавленного порошка.

Практическая значимость.

1. Разработана и создана экспериментальная установка для получения порошков из отходов твердых сплавов (приоритет № 2010104316 по заявке на изобретение РФ).

2. Разработана технология получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, пригодных для практического использования.

3. Разработан способ получения нанопорошка на основе карбида вольфрама (приоритет № 2009138957 по заявке на изобретение РФ).

4. Разработана технология восстановления поршневых пальцев двигателя СМД-14/18/20 нанесением композиционных гальванических покрытий с использованием в качестве дисперсной фазы порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

5. Разработана технология восстановления опорных шеек распределительных валов двигателя СМД-7/14 плазменно-порошковой наплавкой с добавлением порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

6. Разработан порошок для использования в композициях для плазменно-порошковой наплавки износостойких покрытий деталей машин, содержащий карбид вольфрама (приоритет № 2006127308 по заявке на изобретение РФ).

7. Разработан электролит-суспензия на основе железа для получения износостойких покрытий на детали машин, включающий нанопорошок на основе карбида вольфрама (приоритет № 2009138955 по заявке на

изобретение РФ).

8. Результаты работы внедрены в учебный процесс ГОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет» при чтении лекций и выполнении лабораторных работ по дисциплинам: «Технология конструкционных материалов», «Материаловедение», «Спецглавы материаловедения», «Основы технологии производства и ремонт автомобилей», а также при выполнении дипломных проектов на соискание квалификации инженер по специальности: 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство».

Достоверность полученных результатов обеспечивается сопоставлением теоретических результатов с экспериментальными данными, в том числе с результатами исследований других авторов, а также оценкой погрешности эксперимента статистическими методами и успешной реализации разработанной технологии в производстве, применением отработанных методов и технических средств.

Личный вклад автора.

Автором лично выполнен весь объем экспериментальных исследований, проведены необходимые расчеты, обработка результатов и их анализ, выбран комплекс методик для аттестации полученных порошков.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на:

- VII Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2007 г.);

- V Международной юбилейной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2007 г.);

- Всероссийской школе-семинаре «Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий» (Тамбов, 2008 г.), личное участие;

- Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы машиностроения» (Самара, 2009 г.);

- Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза, 2009 г.);

- VIII Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики - XXI веку» (Братск, 2009 г.);

- Международной научно-технической конференции «Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы. Диагностика -2009» (Курск, 2009 г.), личное участие;

- XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (Томск, 2009 г.);

- VII Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (Екатеринбург, 2009 г.);

- I Международной научно-практической конференции «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» (Курск, 2009 г.), личное участие;

- IX Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2009 г.);

- Международной научно-технической конференции «Славяновские чтения» (Липецк, 2009 г.);

- ХП Международной научно-технической конференции «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2009 г.);

- Международном инвестиционном форуме «Инновационная Россия: Опыт регионального развития» (Курск, 2009 г.), личное участие;

- International Xth Russian-Chinese Symposium. Proceedings «Modern materials and technologies 2009» (Khabarovsk, 2009 y.);

- XVI Российской научно-технической конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии - 2009» (Курск, 2009 г.);

- VI Всероссийской научно-практической конференции «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении» (Пенза, 2009 г.);

- Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях» (Якутск, 2009 г.);

- Всероссийской научно-инновационной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные твердофазные технологии: теория, практика, инновационный менеджмент» (Тамбов, 2009 г.);

- Всероссийской научно-практической конференции «Современные наукоемкие инновационные технологии» (Самара, 2009 г.);

- XII Международной научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (Пенза, 2009 г.);

- Международной научно-технической конференции «Современные автомобильные материалы и технологии» САМИТ-2009 (Курск, 2009 г.);

- VII Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2009 г.), личное участие;

- VI Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера» (Казань, 2010 г.);

- IX Международной научно-технической конференции «Вибрация-2010. Управляемые вибрационные технологии и машины» (Курск, 2010 г.), личное участие;

- 12-й Международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей, механизмов, оборудования инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня» (Санкт-Петербург, 2010 г.);

- II Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы машиностроения» (Самара, 2010 г.);

- II Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии и охраны труда» (Курск, 2010 г.), личное участие;

- XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Материалы и упрочняющие технологии - 2010» (Курск, 2010 г.);

- Международной научно-практической конференции «Научные проблемы автомобильного транспорта» (Москва, 2010 г.);

- ХП Международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы машиностроения. Технология-2010» (Орел, 2010 г.);

- Тридцатой Юбилейной международной конференции «Композиционные материалы в промышленности» (Ялта-Киев, 2010 г.);

- Международной научной заочной конференции «Актуальные вопросы современной техники и технологии» (Липецк, 2010 г.);

- Международной научно-практической конференции «Интеграция науки, образования и производства в области агроинженерии» (Москва, 2010

г.);

- II Всероссийской научно-инновационной молодежной конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (Тамбов, 2010 г.);

- Международной научно-технической конференции «Современное материаловедение и нанотехнологии» (Комсомольск-на-Амуре, 2010 г.);

- V Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения» (Томск, 2010 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 39 печатных работ, в том числе: 1 монография и 8 работ в журналах рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа содержит 150 страниц, в том числе 47 рисунков, 7 таблиц, 2 приложения. Список литературы включает в себя 189 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении представлена оценка современного состояния решаемой проблемы, обосновывается актуальность выбранной темы диссертации, раскрывается научная новизна и практическая значимость результатов работы, сформулирована ее цель.

В первой главе проведен аналитический обзор, посвященный методам переработки и получения порошков из отходов твердых сплавов. Показано, что одним из наиболее перспективных методов получения порошков, практически из любого токопроводящего материала, в том числе и твердого сплава, является метод ЭЭД, который отличается относительно невысокими энергетическими затратами, безвредностью и экологической чистотой процесса, отсутствием механического износа оборудования, получением порошка непосредственно из кусков твердого сплава различной формы за одну операцию, получением частиц преимущественно сферической формы размером от нескольких нанометров до сотен микрон.

Во второй главе обоснована возможность применения метода ЭЭД для получения порошков, описаны металлургические особенности получения порошков методом ЭЭД, проведен анализ существующего оборудования для осуществления процесса ЭЭД, показаны его недостатки, обоснован выбор

рабочей жидкости (вода дистиллированная), основных технологических параметров получения порошков и исходных материалов (отходы твердых сплавов марок ВК8 и T15К6).

В третьей главе приводится описание оборудования и методик для исследования строения и свойств полученных порошков:

- гранулометрический состав определяли на лазерном анализаторе размеров частиц «Analysette 22 NanoTec»;

- определение содержания кобальта и титана проводили на атомно-эмиссионном спектрометре «ULTIMA 2» фирмы «HORIBA Jobin Yvon»;

- определение содержания общего углерода проводили на анализаторе углерода и серы Leco CS-400;

- определение свободного углерода проводили потенциометрическим методом по ГОСТ 25599.2-83 «Сплавы твёрдые спечённые. Методы определения свободного углерода»;

- определение содержания кислорода проводили на анализаторе кислорода и азота Leco ТС-600;

- химический анализ на предмет наличия примесей, а также соотношения вольфрама, кобальта и титана проводили на рентгеновском аппарате для спектрального анализа СПЕКТРОСКАН MAKC-GV;

- определение формы и морфологии поверхности частиц порошков проводили на электронно-ионном сканирующем (растровом) микроскопе с полевой эмиссией электронов QUANTA 600 FEG;

- рентгеноспектральный микроанализ проводили с помощью энергодисперсионного анализатора рентгеновского излучения фирмы EDAX, встроенного в растровый электронный микроскоп QUANTA 600 FEG;

- рентгеноструктурный анализ проводили на рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima IV;

- измерение микротвёрдости проводили с использованием прибора ПМТ-3 (ТУ 3-3.1377-83) по ГОСТ 9450-76 «Измерение микротвердоста вдавливанием алмазных наконечников».

В четвертой главе представлены результаты исследований строения и свойств полученных порошков.

Установлено, что, изменяя электрические параметры процесса ЭЭД, можно изменять гранулометрический состав порошка (средний размер частиц) и производительность его получения.

На рис. 1 и 2 представлены зависимости производительности получения порошка от емкости разрядных конденсаторов, напряжения на электродах реактора, энергии импульса установки ЭЭД. Видно, что изменение производительности от емкости разрядных конденсаторов и энергии импульса имеет прямо пропорциональную зависимость, а изменение производительности от напряжения на электродах реактора имеет квадратичную зависимость.

На рис. 3 представлена зависимость производительности получения порошка от рабочей частоты установки ЭЭД. Видно, что изменение

производительности от рабочей частоты установки имеет прямо пропорциональную зависимость.

Emwoctv разрядных конденсаторов, мкф

О 100В □ 120В Д140В О 160В

Емкость разрядных конденсаторов, мкФ

0100В □ 120В Л 140В О 160В

Рис.

а) б)

1. Зависимость производительности получения порошка от емкости разрядных конденсаторов (f=1000 Гц): а) ВК8, б) Т15К6

.........I" ■ "i - i' .. .

i ' ' 1

: :

—

Напряжение на электродах, В

0ВК8ОТ15К6

150 21X1 250 ЗШ 350 400 450 500 550 Экергня импульса, мДж GI3K8 О Г15К6

а) б)

Рис. 2. Зависимость производительности получения порошка от: а) напряжения на электродах реактора (С=5 мкФ, 1 ООО Гц); б) энергии импульса (£=1000 Гц)

100 200 300 400 500 (.00 700 800 900 1000 1100 Частота следования импульсов, Гц

Рис. 3. Зависимость производительности получения порошка ВК8 от рабочей частоты установки ЭЭД (С=5 мкФ, U=120 В)

На рис. 4 представлены зависимости среднего размера частиц порошка от емкости разрядных конденсаторов и напряжения на электродах реактора. Видно, что с увеличением емкости разрядных конденсаторов или напряжения на электродах реактора средний размер частиц увеличивается, вследствие увеличения энергии импульса, идущей на расплавление материала.

Емкость разрядных конденсаторов, мкФ

□ ВК8 ОТ 15Кб

Напряжение на электрод»!, В

□ ВК8 О Т15Кб

а) б)

Рис. 4. Зависимость среднего размера частиц порошка от: а) емкости разрядных конденсаторов (и=120 В); б) напряжения на электродах реактора (С=20 мкФ)

На рис. 5 и 6 представлен гранулометрический состав порошков ВК8 и Т15К6, полученных на разных режимах. Видно, что с увеличением напряжения на электродах реактора или емкости разрядных конденсаторов увеличивается количество более крупных частиц и уменьшается количество мелких частиц. При U=100 В и С=2,5 мкФ получается порошок с размерами частиц от 10 нм (нанопорошок), что подтверждается исследованиями, проведенными на атомно-силовом микроскопе AIST-NT.

Химический состав порошка зависит от химических составов исходного сплава и рабочей жидкости. Результаты химического анализа порошков представлены в табл. 1 и 2. Из таблиц видно, что содержание общего углерода в порошках ВК8 и Т15К6, приблизительно, в два раза меньше, чем в исходных сплавах, что можно объяснить диссоциацией WC на W и С под действием больших температур и дальнейшим испарением углерода, его диффундированием на поверхность и взаимодействием с продуктами разложения воды (водородом и кислородом); содержание кобальта в порошках несколько меньше, чем в исходных сплавах, что можно объяснить частичным испарением легкоплавкого кобальта; содержание кислорода в порошках в несколько раз больше, чем в исходных сплавах, что объясняется тем, что при ЭЭД происходит пиролиз рабочей жидкости (дистиллированной воды), которая распадается на кислород и водород; содержание титана в порошке Т15К6 несколько ниже, чем в исходном сплаве, что связано с испарением титана.

В целом, изменение химического состава обусловлено диффузией ,v элементов, в рабочую жидкость и реакциями диспергируемого материала с рабочей жидкостью и продуктами ее пиролиза.

i,'

ff ' »

¡о ii

IIх

04,23 0,25- 0> 0.75-1 Ы.25 1.25- l> 1.75-2 2-2.25 2,23- 2,5- 2.75-3 0.5 OkTJ ij t,7J 2,3 2.75

Интервалы раккрн, мкм

0-0,25 0,25- ü$- 0,75-1 U.25 1,23- 1,5. 1,75-2 2-125 125- 15. 2.75-J 0,5 0.75 1,5 1,73 2,5 175

1Ьгтераалы римсроа, m

а) 6)

Рис. 5. Гранулометрический состав порошка ВК8: а) U=120 В, С=5 мкФ, средний размер частиц - 0,454 мкм; б) U=160 В, С=5 мкФ, средний размер

частиц - 0,532 мкм

Е- и

: * 5 Г ji»

—I 70

I-

i ;

s ,»

W,25 0,25- 0.5- 0,75-11.1,25 1,23- 1.5- 1.7« 2-i23 2,25- 2,5- 2.75-3 0,5 0.75 1,5 I.7J 2.5 2.75

Интервалы faiMtpoa, мкм

•0.25 0,25- 0,5- 0,75-t 1-1.25 1,23. 1> 0.5 0,75 1,5 1,75

,75-2 2*2.25 2.25- IV 2.75-3

и рнмрм, икм

а) б)

Рис. 6. Гранулометрический состав порошка Т15К6: а) U=140 В, С=2,5 мкФ, средний размер частиц-0,418 мкм: б) U=140 В, С=40 мкФ, средний размер

частиц - 1,033 мкм

Табл.1

Химический состав порошка ВК8, % масс, (остальное W)

Собщ г ^св Со Fe о2

Порошок, полученный методом ЭЭД 2,4-3,0 <0,1 4,0-8,1 <0,3 2,6-4,0

По ТУ 48-19-60-91 5,3-5,6 <0,1 7,5-8,1 <0,3 <0,5

Табл. 2

Химический состав порошка Т15К6, % масс, (остальное W)

^общ г ^св Со Ti Fe о2

Порошок, полученный методом ЭЭД 3,6-4,2 <0,4 4,5-5,6 8,8-11 <0,4 2,4-4,8

По ТУ 48-19-341-91 7,3-7,7 <0,25 5,5-6,0 12-13 <0,4 <0,5

Рентгеноспектральный микроанализ полученных порошков показал, что большая часть кислорода, присутствующего в порошке, находится на поверхности частиц, а все остальные элементы распределены по объему равномерно.

На рис. 7 представлены фотографии частиц полученных порошков.

Рис. 7. Фотографии частиц порошка: а) ВК8, б) Т15К6

Видно, что полученный порошок состоит из частиц правильной сферической формы, неправильной формы (конгломератов) и осколочной формы. Форма частиц порошка обусловлена тем, в каком виде материал выбрасывается из лунки в процессе ЭЭД. Обычно в порошке преобладают частицы, полученные кристаллизацией расплавленного материала (жидкая фаза). Они имеют правильную сферическую или эллиптическую форму. Частицы, образующиеся при кристаллизации кипящего материала (паровая фаза), имеют, как правило, неправильную форму, размер на порядок меньше частиц, образующихся из жидкой фазы, и, обычно, агломерируются друг с другом и на поверхности других частиц. Частицы, выбрасываемые из лунки в твердом состоянии (твердая фаза), имеют неправильную осколочную форму и образуются под действием ударных волн канала разряда, термических напряжений и при хрупком изломе острых граней и краев диспергируемого материала.

Результаты рентгеноструктурного анализа порошков представлены в табл. 3. Видно, что порошок ВК8 состоит из следующих фаз: W, W2C, a-WC, ß-WC; а порошок Т15К6 - W, W2C, a-WC, ß-WC, TiC. Необходимо отметить обезуглероживание порошков в процессе ЭЭД в результате которого образуется W.

Табл. 3.

Периоды решеток фаз порошка, А

Марка сплава ОЦК ГПУ ПГ ГЦК ГЦК

W W2C a-WC ß-WC TiC

ВК8 а=3,1565 а=2,9909 с=4,7332 а=2,9064 с=2,8281 а=4,2591 -

Т15К6 а=3,1638 а=2,9772 с=4,7207 а=2,9063 с=2,8365 а=4,2489 а=4,3209

Отличительной особенностью процесса получения порошков методом ЭЭД является сверхбыстрая кристаллизация из расплавленного состояния и последующая быстрая закалка, что отвечает условиям метастабильной кристаллизации с быстрым охлаждением, поэтому полученные порошки имеют искаженные кристаллические решетки.

Полученные порошки обладают большей микротвердостью (табл. 4), чем исходные сплавы, что объясняется высокой скоростью охлаждения, образованием метастабильных фаз и искажениями кристаллических решеток.

Табл. 4.

Микротвердость твердых сплавов, НУ 0,1

ВК8 Т15К6

Порошок, полученный методом ЭЭД 1900 2300

Исходный твердый сплав 1540 1850

В пятой главе представлены: разработанная экспериментальная установка ЭЭД, позволяющая изменять электрические параметры процесса ЭЭД (напряжение на электродах, емкость разрядных конденсаторов, частоту следования импульсов) и получать порошки заданных размеров; технология получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, пригодных к практическому использованию; технологии получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин с использованием порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД. Представлены данные по опытно-промышленному опробованию разработанных технологий.

В целях практического использования порошков твердых сплавов для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин опробовали композиционные гальванические покрытия (КГП) и плазменно-порошковую наплавку (ППН).

При опробовании технологии нанесения КГП на основе железа с применением в качестве дисперсной фазы полученных порошков разработали технологию восстановления поршневых пальцев двигателя СМД-14/18/20. Для получения КГП приготавливали электролит железнения (FeCl2'4H20 -300 г/л, HCl - 0,8-1,5 г/л), в который вводили порошок, полученный из твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД (U=120 В, С=5 мкФ). КГП наносили при температуре ванны 70 °С; плотности катодного тока 50 А/дм2; концентрации порошка в электролите: 0,50, 100 и 150 г/л.

При опробовании технологии ППН с добавлением к промышленному порошку полученных порошков разработали технологию восстановления опорных шеек распределительных валов двигателя СМД-7/14. При этом наносили плазменные покрытия с различным добавлением порошка (10, 20, 30, 40%), полученного из твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД (U=160 В, С=40 мкФ), к промышленному порошку: ПР-Х11Г4СР (ФМИ-2).

Зависимости твердости (микротвердости) покрытий от количества полученного порошка в композиции (концентрации порошка в электролите) представлены на рис. 8.

«0

и 58

X 56

i 54

с. 1 52

20 m. %

OBK8 □ TI5K6

С, г/л BKS -0-TI5K6

а) б)

Рис. 8. Зависимости твердости плазменных покрытий от количества полученного порошка в композиции (а) и микротвердости КГП от концентрации порошка в электролите (б)

Твердость плазменных покрытий, полученных с добавлением порошков твердых сплавов к промышленному порошку, выше твердости покрытий, полученных с использованием только промышленного порошка (HRC 48). Причем, твердость покрытий с добавлением порошка Т15К6 несколько выше, чем с добавлением порошка ВК8. Микротвердость КГП незначительно выше микротвердости железных покрытий. Микротвердость КГП с добавлением порошка Т15К6 несколько выше, чем с добавлением порошка ВК8.

Результаты исследований относительной износостойкости покрытий представлены на рис. 9. Видно, что относительная износостойкость плазменных покрытий с добавлением порошков твердых сплавов выше износостойкости покрытий, полученных только из промышленного порошка. Относительная износостойкость КГП также выше износостойкости простых железных покрытий. Относительные износостойкости покрытий с добавлением порошка T15К6 выше, чем с добавлением порошка ВК8.

20 т. •/.

OBK8QTI5K6

С, г/л -0-ВК8 -D-TI5K6

а) б)

Рис. 9. Зависимости относительной износостойкости: а) плазменных покрытий от количества полученного порошка в композиции; б) КГП от концентрации порошка в электролите

Изменение относительной износостойкости хорошо коррелирует с изменением их твердости.

обоих видов покрытий

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследован и разработан процесс получения порошков со сферической формой частиц и заданным гранулометрическим составом из отходов твердых сплавов ВК8 и TI5K6 методом ЭЭД, пригодных к использованию в технологиях восстановления и упрочнения деталей машин.

2. Исследованы строение и свойства порошков, полученных из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД в дистиллированной воде. Показано, что полученный порошок состоит, в основном, из частиц правильной сферической или эллиптической формы. Химическим и микрорентгеноспектральным анализом установлено, что химический состав порошков зависит от применяемой рабочей жидкости и не зависит от электрических параметров процесса ЭЭД. Определено, что полученные порошки имеют искаженные кристаллические решетки и состоят из следующих фаз: ВК8 - W, W2C, а-WC, ß-WC; Т15К6 - W, W2C, а-WC, ß-WC, TiC. Исследования микротвердости показали, что полученный порошок имеет большую микротвердость, чем исходные сплавы.

3. Установлены закономерности изменения производительности и среднего размера частиц порошка от электрических параметров процесса ЭЭД. В частности показано, что изменением напряжения на электродах реактора и емкости разрядных конденсаторов можно изменять массовую производительность процесса и средний размер частиц порошка, а изменением частоты следования импульсов - количественную производительность процесса.

4. Разработана и создана экспериментальная установка ЭЭД, позволяющая регулировать электрические параметры процесса для получения порошков заданного гранулометрического состава.

5. Разработана технология получения порошков из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6 методом ЭЭД, пригодных к практическому использованию в технологиях восстановления и упрочнения деталей машин.

6. Разработана технология восстановления. поршневых пальцев двигателя СМД-14/18/20 нанесением композиционных гальванических покрытий с использованием в качестве дисперсной фазы порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, промышленное опробование которой показало, что ресурс восстановленных поршневых пальцев находится на уровне новых.

7. Разработана технология восстановления опорных шеек распределительных валов двигателя СМД-7/14 плазменно-порошковой наплавкой с добавлением порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, которая позволяет повысить относительную износостойкость восстановленных распределительных валов на 20-25 % по сравнению с наплавкой промышленного порошка. [

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Монография:

1. Агеев Е.В. Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники плазменно-порошковой наплавкой с использованием порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов спеченных твердых сплавов / Агеев Е.В., Серебровский В.И., Семенихин Б.А., Агеева Е.В., Латыпов P.A. // Курск: Изд-во Курск, гос. с.-х. ак., 2010. - 91 с.

Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК:

2. Агеев Е.В. Выбор метода получения порошковых материалов из отходов спеченных твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара: Изд-во Самарского науч. ц-ра РАН. - 2009. - Спец. вып.: Актуальные проблемы машиностроения. - С. 12-15.

3. Агеев Е.В. Разработка установки для получения порошков из токопроводящих материалов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов, Р.В. Бобрышев // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара: Изд-во Самарского науч. ц-ра РАН. - 2009. - т.11(31), № 5(2). - С. 234-237.

4. Агеев Е.В. Исследование влияния электрических параметров установки на процесс порошкообразования при электроэрозионном диспергировании отходов твердого сплава / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара: Изд-во Самарского науч. ц-ра РАН. - 2009. -т.11(31), № 5(2). - С. 238-240.

5. Агеев Е.В. Получение нанопорошка на основе карбида вольфрама и применение для восстановления и упрочнения деталей машин / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Известия Самарского научного центра РАН. - Самара: Изд-во Самарского науч. ц-ра РАН. - 2010. - т.12(33), № 1(2). - С. 273-275.

6. Агеев Е.В. Восстановление коленчатых валов двигателя внутреннего сгорания с использованием порошков, полученных из отходов твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Международный научный журнал. -2010-№4.-С. 71-76.

7. Агеев Е.В. Применение порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов, при восстановлении и упрочнении деталей автотракторной техники композиционными гальваническими покрытиями / Е.В. Агеев, В.Н. Гадалов, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, P.A. Латыпов, В.И. Серебровский // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010 - № 4. - С. 73-75.

8. Агеев Е.В. Исследование гранулометрического состава порошков, полученных электроэрозионным 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, P.A. Латыпов, Ю.П. Гнездилова // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2010 - № 4. - С. 76-79.

9. Агеев Е.В. Метод получения наноструктурных порошков на основе системы WC-Co и устройство для его осуществления / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -2010-№5.-С. 39-43.

Статьи и материалы конференций:

10. Агеев Е.В. Восстановление коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 твердосплавной наплавкой / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Новые материалы и

технологии в машиностроении. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 7. -г Брянск: БГИТА, 2007. - С. 3-6.

11. Агеев Е.В. Перспективы использования порошков твердых сплавов в качестве износостойких наплавочных материалов при восстановлении деталей автомобиля / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Автомобиль и техносфера: матер. V Междунар. науч.-практ. конф. - Казань: Казан, гос. техн. ун-т, 2008. - С. 159-160.

12. Звонарев Д.Ю. Исследование процессов осаждения композиционных гальванических покрытий с улучшенными служебными характеристиками за счет использования ультрадисперсных порошков и эффектов элекгроэрозионного диспергирования / Д.Ю. Звонарев, Б.А. Семенихин // Инновационный менеджмент в сфере высоких технологий: сборник научных трудов Всероссийской школы-семинара. - Тамбов: Тамб. гос. техн. ун-т, 2008. - С. 93—98.

13. Агеев Е.В. Выбор оборудования для получения порошковых материалов методом электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Материалы и технологии XXI века: сборник статей VII Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 142-146.

14. Агеев Е.В. Применение порошков, полученных методом электроэрозионного диспергирования, при производстве твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Механики - XXI веку: сборник докладов VIII Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. -Братск: Изд-во ГОУ ВПО «БрГУ», 2009. - С. 79-82.

15. Агеев Е.В. Разработка генератора импульсов установки электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы. Диагностика - 2009: сб. матер, междунар. науч.-техн. конф.: в 2 ч. - 4.2. - Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 2009. - С. 144-147.

16. Агеев Е.В. Утилизация отходов твердого сплава методом электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Современная техника и технологии: Сборник трудов XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: в 3 томах. Т. 2. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - С. 7-8.

17. Агеев Е.В. Исследование влияния твердосплавных порошков на износостойкость плазменных покрытий коленчатых валов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Проблемы и достижения автотранспортного комплекса: сборник материалов VII Всероссийской научно-технической конференции. - Екатеринбург: УГТУ - УПИ, 2009. - С. 10-12.

18. Агеев Е.В. Возможность применения порошков, полученных методом электроэрозионного диспергирования, при получении композиционных гальванических покрытий при восстановлении деталей машин / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях: матер. I Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. - 4.1. - Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 2009.-С. 9-12.

19. Агеев Е.В. Выбор рабочей жидкости для электроэрозионного диспергирования отходов твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Новые материалы и технологии в машиностроении. Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 9. — Брянск: БГИТА, 2009. - С. 3-6.

20. Агеев Е.В. Исследование микротвердости и микроструктуры плазменных

покрытий, полученных с добавлением порошков отходов твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Славяновские чтения: сборник научных трудов. 4-5 июня 2009г. Липецк. - Кн.2. - Липецк: Издательство ЛГТУ, 2009. - С. 56-63.

21. Агеев Е.В. Перспективный метод переработки отходов спеченных твердых сплавов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Экономика природопользования и природоохраны: сборник статей XII Международной научно-технической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 58-62.

22. Агеев Е.В. Инновационный метод переработки отходов машиностроительного производства / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Инновационная Россия: Опыт регионального развития: сб. науч. тр. / Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2009.-С. 308-312.

23. Ageev, E.V. Properties of powder materials, received electroerosive dispersion of scraps of hard alloys / E.V. Ageev, B.A. Semenichin, R.A. Latipov // Modern materials and technologies 2009: International Xth Russian-Chinese Symposium. Proceedings. -Khabarovsk: Pacific National University, 2009. - P. 215-218.

24. Агеев Е.В. Выбор электролита для получения композиционных гальванических покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Материалы и упрочняющие технологии - 2009: сборник материалов XVI Рос. научн.-техн. конф. с междунар. участием: в 2 ч. 4.2 / ред-кол.: В.Н. Гадалов [и др.]. - Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 2009. - С. 73-76.

25. Агеев Е.В. Выбор дисперсной фазы для получения композиционных гальванических покрытий / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении: сборник статей VI Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 47-49.

26. Агеев Е.В. Способ получения нанопорошка на основе карбида вольфрама / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Создание новых материалов для эксплуатации в экстремальных условиях: сб. тр. междунар. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. - Якутск: Паблиш Групп, 2009. - С. 175-176

27. Агеев Е.В. Применение нанопорошков на основе карбида вольфрама в качестве дисперсной фазы для получения композиционных гальванических покрытий на основе железа / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин // Современные твердофазные технологии: теория, практика, инновационный менеджмент: сб. Матер. Всерос. науч.-инновационной конф. студ., аспир. и молодых уч. - Тамбов: ТамбГТУ, 2009. - С. 205-207.

28. Агеев Е.В. Восстановление и упрочнение деталей автомобилей с использованием нанопорошков / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Современные технологии в машиностроении: сб. ст. XII Междунар. науч.-практич. конф. - Пенза: Приволжский дом знаний, 2009. - С. 48-50.

29. Агеев Е.В. Производительность процесса электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Современные автомобильные материалы и технологии: сб. ст. I Междунар. науч.-тех. конф. -Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 2009. - С. 14-17.

30. Семенихин Б.А. Способы переработки отходов вольфрамсодержащих спеченных твердых сплавов / Б.А. Семенихин // Современные автомобильные материалы и технологии: сб. ст. I Междунар. науч.-тех. конф. - Курск: Курск, гос.

техн. ун-т, 2009. - С. 244-249.

31. Агеев Е.В. Перспективы восстановления коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы VII Международной научно-технической конференции / Курск, гос. техн. ун-т. -Курск, 2010.-С. 21-25.

32. Агеев Е.В. Динамический характер процесса получения порошков электроэрозионным диспергированием / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, E.H. Политов // Управляемые вибрационные технологии и машины: сб. науч. ст.: в 2 ч. - Ч. 1 / Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2010. - С. 287-294.

33. Агеев Е.В. Оценка влияния энергетических параметров установки на производительность ЭЭД твердого сплава / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей, механизмов, оборудования инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: матер. 12-й Междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. - 4.2. -СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2010. - С. 13-19.

34. Агеев Е.В. Исследование процесса переработки отходов твердого сплава марки Т15К6 / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Актуальные проблемы экологии и охраны труда: сб. ст. II Междунар. науч.-практ. конф. - Курск: Курск, гос. техн. ун-т, 2010. - С. 11-14.

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

36. Гадалов В.Н. Процессы структурирования при получении наночастиц WC методом электроэрозионного диспергирования / В.Н. Гадалов, Е.В, Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Материалы и упрочняющие технологии - 2010: сб. матер. XVII Рос. науч.-техн. конф. с междунар. уч.: в 2 ч. - Ч. 1 / Курск, гос. техн. ун-т. - Курск, 2010. - С. 241-255.

37. Агеев Е.В. Метод получения наноструктурных порошков на основе системы WC-Co и устройство для его осуществления / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Фундаментальные и прикладные проблемы машиностроения. Технология 2010. Материалы XII Международной научно-технической конференции. - Орел: Издательский центр НИИ «Технология машиностроения» Технологического института ОрелГТУ, 2010. - С. 125-129.

38. Агеев Е.В. Восстановление деталей машин композиционными гальваническими покрытиями с использованием твердосплавных порошков, полученных методом электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Д.В. Романенко, Б.А. Семенихин, P.A. Латыпов // Композиционные материалы в промышленности. Материалы Тридцатой Юбилейной международной конференции 7-11 июня 2010 г. - Ялта-Киев: УИЦ «Наука. Техника. Технология», 2010. - С. 573-575.

39. Агеев Е.В. Исследование фазового состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием вольфрамсодержащих твердых сплавов / Е.В. Агеев, Д.В. Романенко, Б.А. Семенихин, Латыпов P.A. // Актуальные вопросы современной техники и технологии: Сборник докладов Международной научной заочной конференции (Липецк, 24 апреля 2010 г.) Т. 1. / Под. ред. A.B. Горбенко, C.B. Довженко. - Липецк: Издательский центр «Де-факто», 2010. - С. 104-110.

40. Заявка на изобретение Российской Федерации. Электролит-суспензия на основе железа для получения износостойких покрытий на детали машин, включающий нанопорошок на основе карбида вольфрама / Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Латыпов P.A.; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - 2009; заявл. 21.10.2009; приоритет № 2009138955.

41. Заявка на изобретение Российской Федерации. Способ получения нанопорошка на основе карбида вольфрама / Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Латыпов P.A.; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - 2009; заявл. 21.10.2009; приоритет № 2009138957.

42. Заявка на изобретение Российской Федерации. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов / Агеев Е.В., Аниканов В.В., Семенихин Б.А., Латыпов P.A.; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - 2010; заявл. 08.02.2010; приоритет № 2010104316.

43. Заявка на изобретение Российской Федерации. Порошок для использования в композициях для плазменно-порошковой наплавки износостойких покрытий деталей машин, содержащий карбид вольфрама / Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Агеева Е.В., Латыпов P.A.; заявитель и патентообладатель Курск, гос. техн. ун-т. - 2010; заявл. 29.06.10; приоритет №2010126713.

Подписано в печать 26.10.10. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ Юго-Западный государственный университет. 305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Семенихин, Борис Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ИЗ ОТХОДОВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ.

1.1 Основные методы получения металлических порошков.

1.2 Методы получения порошков из отходов твердых сплавов.

1.3 Выводы.

Глава 2. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ИЗ ОТХОДОВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ.

2.1 Обоснование возможности применения ЭЭД для получения порошков.

2.2 Металлургические особенности получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

2.3 Оборудование для получения порошков методом ЭЭД.

2.4 Рабочие жидкости для получения порошков методом ЭЭД.

2.5 Технологические параметры получения порошков методом ЭЭД и исходные материалы.

2.6 Выводы.

Глава 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОРОШКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ОТХОДОВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ.

3.1 Определение гранулометрического состава порошка.

3.2 Определение химического состава порошка.

3.3 Исследование формы и морфологии поверхности частиц порошков.

3.4 Проведение рентгеноспектрального микроанализа частиц порошков.

3.5 Проведение рентгеноструктурного анализа порошков.

3.6 Определение микротвердости порошков.

3.7 Выводы.

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ

ПОРОШКОВ ИЗ ОТХОДОВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ ЭЭД.

4.1 Влияние основных параметров процесса ЭЭД на производительность получения порошков.

4.2 Влияние электрических параметров процесса ЭЭД на гранулометрический состав порошка.

4.3 Результаты исследований химического состава порошка.

4.4 Результаты исследований формы и морфологии частиц порошка.

4.5 Результаты рентгеноспектрального микроанализа частиц порошка.

4.6 Результаты рентгеноструктурного (фазового) анализа порошков.

4.7 Результаты определения микротвердости порошков.

4.8 Выводы.

Глава 5. РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ.

5.1 Разработка установки для получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

5.2 Разработка технологии получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

5.3 Использование порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин.

5.4 Внедрение результатов работы в учебный процесс.

5.5 Выводы.

Введение 2010 год, диссертация по металлургии, Семенихин, Борис Анатольевич

Первые исследования по применению явления электроэрозии для получения порошков металлов относятся к 40-м годам прошлого столетия. Изобретенный в 1943 году Б.Р. Лазаренко и Н.И. Лазаренко метод электроискровой обработки, впоследствии разделился на два отдельных -электроэрозионная обработка и электроискровое легирование. Однако возможность создания высокопроизводительной технологии получения дисперсных порошков металлов и их соединений появилась только в последние десятилетия в результате исследований электроэрозии в межэлектродном промежутке, заполненном свободно соприкасающимися гранулами металла и диэлектрической рабочей жидкостью.

В нашей стране и за рубежом такая технология вызвала, первоочередной интерес для получения химически чистой окиси алюминия. В ряде исследовательских работ было установлено, что методом электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) можно получать порошки практически любых металлов и их проводящих соединений. Отмечается, что порошки, получаемые этим методом, имеют сферическую форму частиц размером от 0,001 до 100 мкм. Причем, изменяя электрические параметры процесса диспергирования можно управлять шириной и смещением интервала размера частиц.

В зависимости от среды диспергирования можно получать как химически чистые порошки металлов, так и соединения металлов с элементами среды. В частности, диспергирование металлов в воде является перспективным способом получения порошков оксидов и гидроксидов металла, а диспергирование в углеродсодержащих жидкостях приводит к большому процентному выходу соединения металла с углеродом. Используя различные способы очистки, можно добиваться высокого процента выхода чистого металлического порошка и в случае взаимодействия металла со средой.

Одним из возможных применений способа ЭЭД является переработка в порошки отходов трудноперерабатываемых металлических материалов, например инструментальных материалов, титановых сплавов и др. В частности этот способ был использован для переработки отходов наиболее распространенных в машиностроении марок спеченных твердых сплавов ВК8 и Т15К6.

Анализ исследовательских работ в области твердых сплавов показывает, что большинство из них связано с вопросом экономии содержащегося в них вольфрама. Этот вопрос имеет весьма актуальное значение в связи с дефицитом, дороговизной и непрерывным расширением области применения вольфрама. С экономией вольфрама тесно связаны мероприятия по сбору отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов и их переработке.

Следует отметить, что способ ЭЭД начинает успешно конкурировать с другими способами получения порошков, в том числе и нанопорошков. Основные достоинства электроэрозионного диспергирования заключаются в хорошей управляемости, низкой энергоемкости, экологичности процесса, высоких физико-механических характеристиках получаемых порошков. Однако, большая часть установок для ЭЭД имеет низкую производительность и стабильность процесса.

Значительный объем работ в этом направлении был проведен в институте электродинамики АН Украины и в институте материаловедения Хабаровского научного центра ДВО РАН, где был разработан целый ряд установок ЭЭД для лабораторных и промышленных целей.

Тем не менее, широкое использование метода ЭЭД в производстве сдерживается отсутствием в научно-технической литературе сведений по оптимизации режимов порошкообразования, выбору рабочей жидкости и свойствам полученных порошков. Кроме того, полной термодинамической или математической модели данного метода пока не создано. Поэтому для выбора оптимальных режимов ЭЭД, обеспечивающих максимальную производительность и получение высоких эксплуатационных свойств порошков требуются обширные теоретические и экспериментальные исследования.

На сегодняшний день в литературе практически отсутствуют установившиеся представления о влиянии электрических параметров установки (напряжения на электродах, емкости разрядных конденсаторов и частоты следования импульсов) и рабочей жидкости на электроэрозионный процесс и изменения эксплуатационных свойств получаемых порошков.

Целью работы является исследование и разработка процесса получения порошков из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования, получение порошков заданного гранулометрического состава, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Исследование процесса получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

2. Изучение строения и свойств порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

4. Разработка и создание экспериментальной установки для ЭЭД отходов твердых сплавов.

5. Разработка технологии получения порошков из отходов твердых сплавов методом ЭЭД.

6. Разработка практических рекомендаций по использованию порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин.

При решении поставленных задач использовали современные методы испытаний и исследований, в том числе:

- гранулометрический состав определяли на лазерном анализаторе размеров частиц «Analysette 22 NanoTec»;

- определение содержания кобальта и титана проводили с помощью атомно-эмиссионной спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой на атомно-эмиссионном спектрометре фирмы «HORIBA Jobin Yvon» - модель «ULTIMA 2»;

- определение содержания общего углерода проводили методом сжигания в потоке кислорода на анализаторе углерода и серы Leco CS-400;

- определение содержания кислорода проводили методом восстановительного плавления (графитовый тигель) в импульсной печи сопротивления в токе инертного газа (гелий) на анализаторе кислорода и азота Leco ТС-600;

- химический анализ на предмет наличия примесей, а также соотношения вольфрама, кобальта и титана проводили на аппарате рентгеновском для спектрального анализа СПЕКТРОСКАН MAKC-GV;

- рентгеноспектральный микроанализ (РСМА) проводили с помощью энерго-дисперсионного анализатора рентгеновского излучения фирмы EDAX, встроенного в растровый электронный микроскоп QUANTA 600 FEG;

- рентгеноструктурный анализ проводили на рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima IV;

- измерение микротвёрдости проводили с использованием прибора ПМТ-3 (ТУ 3-3.1377-83) по ГОСТ 9450-76 «Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников».

Работу выполняли в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по проблеме «Получение порошковых материалов из отходов спеченных твердых сплавов, их аттестация и применение в технологиях восстановления и упрочнения деталей машин» (гос. регистр. № П601).

Научная новизна

Практическая значимость

1. Разработана и создана экспериментальная установка для получения порошков из отходов твердых сплавов (приоритет №2010104316 по заявке на изобретение РФ).

6. Разработан порошок для использования в композициях для плазменно-порошковой наплавки износостойких покрытий деталей машин, содержащий карбид вольфрама (приоритет №2010126713 по заявке на изобретение РФ).

Заключение диссертация на тему "Исследование и разработка процесса получения порошков заданного гранулометрического состава из отходов твердых сплавов электроэрозионным диспергированием, их аттестация и использование для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

6. Разработана технология восстановления поршневых пальцев двигателя СМД-14/18/20 нанесением композиционных гальванических покрытий с использованием в качестве дисперсной фазы порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД, промышленное опробование которой показало, что ресурс восстановленных поршневых пальцев находится на уровне новых.

Библиография Семенихин, Борис Анатольевич, диссертация по теме Материаловедение (по отраслям)

1. А. с. 700000 СССР, В 22f, 09/00 Способ получения порошков и устройство для его осуществления / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко (СССР). -№ 1371/321510; заявл. 01.04.1943; опубл. 23.09.1964, Бюл. № 22. -2с.

2. А. с. 997988 СССР. Способ и устройство для электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / Л.П. Фоминский (СССР). Опубл. в 1983, Бюл. №7.

3. А. с. 286716 А СССР. Способ диспергирования электрическим разрядом токопроводящих материалов в жидкой среде Текст. / В.Н. Щепетов (СССР). Опубл. в 1983, Бюл. №10.

4. А. с. 322249 СССР, М. Кл. В 23 Р 1/02. Установка для получения продуктов электроэрозии металлов Текст. / У.А. Асанов, Б.Я. Петренко, A.C. Денисов (СССР). Опубл. в 1971, Бюл. №36.

5. А. с. 663515 СССР, М. Кл.2 В 23 Р 1/02. Устройство для электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / Л.П. Фоминский (СССР). Опубл. в 1979, Бюл. №19.

6. А. с. 810421 СССР, МКИ В 23 Р 1/02. Генератор импульсов Текст. / Ю.В. Сушилин, Г.А. Москалев (СССР). Опубл. в 1981, Бюл. № 9.

7. А. с. 833377 СССР. Способ получения металлического порошка Текст. / Л.П. Фоминский, Э.В. Горожанкин (СССР). Опубл. в 1981, Бюл. №20.

8. А. с. 956153 СССР. Установка для получения порошков электроэрозионным диспергированием Текст. / Л.П Фоминский [и др.] (СССР). Опубл. в 1982, Бюл. №33.

9. А. с. 997988 СССР М. Кл.3 В 22 F 9/14. Способ и устройство для электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / Л.П. Фоминский (СССР). Опубл. в 1983, Бюл. №7.

10. А. с. 1025494 А СССР. Способ получения порошков и паст Текст. / Л.П. Фоминский (СССР). Опубл. в 1983, Бюл. № 24.

11. А. с. 1050843 А СССР. Устройство для электроэрозионного диспергирования токопроводящих материалов Текст. / В.И. Казекин [и др.] (СССР). Опубл. в 1983, Бюл. № 40.

12. А. с. 1077743 СССР. Устройство для электроэрозионого диспергирования металлов Текст. / И.В. Казекин [и др.] (СССР). Опубл. в 1984, Бюл. №9.

13. А. с. 1107965 А СССР В 22 F 9/14. Способ получения порошков и паст Текст. /Л.П. Фоминский (СССР). Опубл. в 1984, Бюл. № 30.

14. А. с. 1134994 СССР, МКИ Н02 М1/08. Устройство для управления тиристором Текст. / А.Н. Милях, A.A. Щерба, В.А. Муратов (СССР). Опубл. в 1985, Бюл. № 2.

15. А. с. 1197066 СССР, МКИ НОЗ K3/53, В23 Р1/02. Генератор импульсов для электроэрозионного диспергирования токопроводящих материалов Текст. / А.Н. Милях [и др.]. (СССР). Опубл. в 1985, Бюл. № 45.

16. А. с. 1231582 СССР, МКИ НОЗ K3/53. Тиристорный генератор импульсов для питания технологических аппаратов диспергирования металлов Текст. / А.Н. Милях [и др.]. (СССР). Опубл. в 1986, Бюл. № 18.

17. А. с. 1251300 СССР, МКИ НОЗ К 3/53. Тиристорный генератор импульсов Текст. / А.Н. Милях, A.A. Щерба, В.А. Муратов (СССР). Опубл. в 1986, Бюл. № 30.

18. А. с. 1274124 СССР, МКИ НОЗ K3/53, В23 Н1/02. Импульсный источник питания для установок электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / А.Н. Милях [и др.]. (СССР). Опубл. в 1986, Бюл. № 44.

19. А. с. 1445111 Al СССР 6С 01 F/42. Установка для получения порошков Текст. / Г.И. Рудник [и др.] (СССР). Опубл. в 1995, Бюл. № 30.

20. А. с. 1470463 Al СССР. Способ электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / Р.К. Байрамов [и др.] (СССР). Опубл. в 1989, Бюл. №13.

21. А. с. 1712084 СССР, МКИ5 В23 Н 9/00. Устройство для электроэрозионного диспергирования Текст. / Д.С. Тыкочинский [и др.]

22. СССР). Опубл. в 1992, Бюл. № 6.

23. Авсеевич, О.И. О закономерностях эрозии при импульсных разрядах Текст. / О.И. Авсеевич; под ред. Б.А. Красюкова // Физические основы электроискровой обработки материалов. — М.: Наука, 1966. С. 32-41.

24. Агеев, Е.В. Выбор рабочей жидкости для электроэрозионного диспергирования отходов твердых сплавов Текст. / Е.В. Агеев, Б.А.

25. Семенихин, P.A. Латыпов // Новые материалы и технологии в машиностроении / сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференция. Выпуск 9. Брянск: БГИТА, 2009. С. 3-6.

26. Агеев, Е.В. Использование диспергированных порошков при наплавке Текст. / Е.В. Агеев // Сварка XXI век: сб. науч. тр. - Липецк: ЛГТУ, 2004. - С. 407-413.

27. Агеев, Е.В. Некоторые свойства порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом ЭЭД Текст. / Е.В. Агеев // Сварка и родственные технологии в машиностроении и электронике: межвузов, сб. науч.тр. —

28. Воронеж: ВГТУ, 2004. С. 82-86.

29. Агеев, Е.В. Определение оптимального состава порошков для плазменной твердосплавной порошковой наплавки коленчатых валов ДВС Текст. / Е.В. Агеев // Современные проблемы машиностроения: тр. IV Междунар. науч.-техн. конф. Томск: ТПУ, 2008. - С. 422-^27.

30. Агеев, Е.В. Особенности технологии восстановления шеек коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 с использованием твердосплавных порошков Текст. / Е.В. Агеев, М.Е. Сальков //Технология металлов. 2008 -№3. -С. 41-46.

31. Алексаян, В.Д. Исследование температуры и состава плазмы при электроискровом легировании спектральным методом Текст. / В. Д. Алексаян [и др.] // Электрофизические и электрохимические методы обработки. 1982. - № 1 - С. 9-10.

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

33. Асанов, У.А. Изучение продуктов электроискрового разрушениятугоплавких переходных металлов в углеводородных жидкостях Текст. / У.А. Асанов, Б.Я. Петренко, И.Е. Сакавов // Физика и химия обработки материалов. -1978. №2. - С. 47-50.

34. Бакуто, И.А. О начальной стадии процесса электрической эрозии (пробой диэлектрика) Текст. / И.А. Бакуто, И.Г. Некрашевич; под ред. Б.А. Красюкова // Физические основы электроискровой обработки материалов. -М.: Наука, 1966.-С. 7-15.

35. Бедфорд, Б. Теория автономных инвенторов Текст. / Б. Бедфорд, Р. Хофт. М.: Энергия, 1969. - 280 с.

36. Беркович, Е.И. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок Текст. / Е.И. Беркович [и др.].- Л.: Энергоатомиздат, 1983. 208 с.

37. Биндер, С.И. Регенерация твердых сплавов из кусковых отходов и неперетачиваемых пластин термоэкстракционным способом Текст. / С.И. Биндер, Т.В. Каспарова, А.Н. Зеликман // Цветные металлы. 1982. - №3. -С. 92-94.

38. Бойко, А.Ф. Тиристорный генератор импульсов для высокопроизводительной электроэрозионной вырезки Текст. / А.Ф. Бойко // Электронная обработка металлов. 1981. - №2. - С. 78-80.

39. Борд, Н.Ю. Новая технология переработки отходов твердых и тяжелых сплавов Текст. / Н.Ю. Борд, С.В. Королевич, К.В. Хоняк // Инструмент. 1996. - №6 - С. 10.

40. Ватари, И. Получение металлических порошков методом электроискрового разряда Текст. / Исихари Ватари // Киндзоки, Киндзоку. -1977.-№ 11.-С. 20-22.

41. Верхотуров, А. Д. Физико-химические основы процесса электроискрового легирования металлических поверхностей Текст. / А.Д. Верхотуров. Владивосток: Дальнаука, 1992. - 180 с.

42. Верхотуров, А.Д. Формирование поверхностного слоя при электроискровом легировании Текст. / А.Д. Верхотуров. Владивосток:1. Дальнаука, 1955. 323 с.

43. Волков, И.В. Автономный резонансный инвентор в режиме параметрической стабилизации тока Текст. / И.В. Волков [и др.] // Техн. электродинамика. 1982. -№16. - С. 22-27.

44. Вязников, Н.Ф. Металлокерамические материалы и изделия Текст. / Н.Ф. Вязников, С.С. Ермаков. Д.: Машиностроение, 1967. - 224 с.

45. Вязников, Н.Ф. Применение изделий порошковой металлургии в промышленности Текст. / Н.Ф. Вязников, С.С. Ермаков. М.; Л.: Машгиз, 1960.-188 с.

46. Глазов, В.М. Микротвердость металлов и полупроводников Текст. / В.М. Глазов, Н.В. Виноградович. М.: Металлургия, 1969. - 248 с.

47. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронномикроскопический анализ Текст. / С.С. Горелик [и др.]. М.: Металлургия, 1970. - 127 с.

48. ГОСТ 3882-84. Сплавы твердые спеченные. Марки Текст. Взамен ГОСТ 3882-61; введ. 1974. - 15 - 08. - М.: ИПК Изд-во стандартов. - 13 с.

49. ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия Текст. Введ. - 1974 - 01 - 01. - М.: ИПК Изд-во стандартов. - 11 с.

50. ГОСТ 7885-86. Углерод технический для производства резины. Технические условия Текст. Введ. - 1998. - 12 - 11. - М.: ИПК Изд-во стандартов. - 23 с.

51. ГОСТ 17359-82. Порошковые материалы. Термины и определения. Текст. Взамен ГОСТ 17359-71; введ. 1982. - 30 - 06. - М.: Гос. Комитет по стандартам. - 20 с.

52. ГОСТ 25599.1-83. Сплавы твердые спеченные. Методы определения общего углерода Текст. Введ. 1983. - 20 - 01. - М.: Гос. комитет СССР по стандартам. — 9 с.

53. ГОСТ 25599.2-83. Сплавы твердые спеченные. Методы определения свободного углерода Текст. Введ. 1983. - 20 - 01. - М.: Гос. комитет СССР по стандартам. - 4 с.

54. ГОСТ 25599.3-83. Сплавы твердые спеченные. Методы определения титана Текст. Введ. 1983. - 20 - 01. - М.: Гос. комитет СССР по стандартам. - 6 с.

55. ГОСТ 25599.4-83. Сплавы твердые спеченные. Методы определения кобальта Текст. Введ. 1983. - 20 - 01. - М.: Гос. комитет СССР по стандартам. — 5 с.

56. ГОСТ 27417-98. Порошки металлические. Определение общего кислорода методом восстановительной экстракции Текст. Взамен ГОСТ 27417-87; введ. 1988. - 02 - 01. - Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации. - 12 с.

57. Гусев, В.Н. Анодно-механическая обработка металлов Текст. / В.Н. Гусев. М.: Машгиз, 1952. - 321 с.

58. Данилевич, С.И. О переходе 3-фазного мостового преобразователя из режима непрерывного в режим прерывистого тока Текст. / С.И. Данилевич // Электричество. 1982. - №6. - С. 61-63.

59. Дворник, М.И. Влияние энергии и длительности искрового разряда на состав порошка, полученного электроэрозионным диспергированием твердого сплава ВК8 в воде Текст. / М.И. Дворник // электронная обработка материалов. 2005. - № 2. - С. 15-19.

60. Дворник, М.И. Разработка физико-химических и технологических основ переработки вольфрамокобальтового твердого сплава электроэрозионным диспергированием Текст.: дисс. . канд. техн. наук / Дворник Максим Иванович. Хабаровск, 2006. - 116 с.

61. Ермаков, С.С. Порошковые стали и изделия Текст. / С.С. Ермаков, Н.Ф. Вязников. 4-е изд., перераб. и доп. - Д.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.-319 с.

62. Зеликман, А.Н. Получение твердых сплавов из регенерированных смесей WC-Co, полученных из кусковых отходов цинковым методом Текст. / А.Н. Зеликман, Т.В. Каспарова, С.И. Биндер // Цветные металлы. 1993. -№1,-С. 47-49.

63. Зингерман, A.C. Электрическая эрозия металлов Текст. / A.C. Зингерман. М.: Изд-во АН СССР, 1954. - 115 с.

64. Золоторевский, B.C. Механические свойства металлов Текст. / B.C. Золоторевский. -М.: Металлургия, 1983. 352 с.

65. Золотых, Б.Н. О роли механических факторов в процессе эрозии в импульсном разряде Текст. / Б.Н. Золотых, И.П. Коробова, Э.М. Стрыгин; под ред. Б.А. Красюкова // Физические основы электроискровой обработки материалов. М.: Наука, 1966. - С. 68-72.

66. Золотых, Б.Н. Тепловые процессы на поверхности электродов при электроискровой обработке металлов Текст. / Б.Н. Золотых, А.И. Круглов // Проблемы электрической обработки материалов. М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 65-85.

67. Золотых, Б.Н. Физические основы электроэрозионной обработки Текст. / Б.Н. Золотых, P.P. Мельдер. М.: Машиностроение, 1977. 42 с.

68. Исхакова, Г.А. Определение микротвердости частиц карбида вольфрама, полученных в искровом разряде Текст. / Г.А. Исхакова, В.И. Марусина, Х.М. Рахимянов // Порошковая металлургия. 1987. - №10. - С. 87-89.

69. Исхакова, Г.А. Свойства порошков карбида вольфрама, синтезированных электроискровым методом в различных углеводородах Текст. / Г.А. Исхакова, В.И. Марусина // Физика и химия обработки материалов. 1993. - №5. - С. 85-93.

70. Исхакова, Г.А. Структурное и фазовое состояние частиц карбидавольфрама синтезированных в электроискровом разряде Текст. / Г.А. Исхакова, В.И. Марусина // Порошковая металлургия. -1989. №10. - С. 1318.

71. Каспарова, Т.В. Разрушение твердых сплавов при их контакте с расплавленным цинком Текст. / Т.В. Каспарова, А.Н. Зеликман, В.П. Бондаренко // Порошковая металлургия. 1987. - №2. - С. 87-89.

72. Кипарисов, С.С. Порошковая металлургия Текст. / С.С. Кипарисов, Г.А. Либенсон 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1991. - 319 с.

73. Киселев, М.Г. Электроэрозионная обработка материалов Текст.: учебно-методическое пособие / М.Г. Киселев, Ю.Ф. Ляшук, В.Л. Габец. М.: Технопринт, 2004. - 112 с.

74. Креймер, Г.С. Прочность твердых сплавов Текст. / Г.С. Креймер. — М.: Металлургия, 1971. 247 с.

75. Кудрявцев, Ю.Г. Производство и применение металлокерамических изделий в машиностроении Текст. / Кудрявцев Ю.Г. [и др.]. М.: Машиностроение, 1962. - 159с.

76. Лазаренко, Б.Р. Изыскание новых применений электричества Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко // Электронная обработка материалов. -1977.-№5.-С. 5-19.

77. Лазаренко, Б.Р. Современный уровень электроискровой обработки и некоторые научные проблемы в этой области Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И.

78. Лазаренко // Электроискровая обработка металлов. М.: Изд-во АН СССР, 1957.-Вып. 1.-С. 9-37.

79. Лазаренко, Б.Р. Электрическая эрозия металлов Текст. / Б.Р. Лазаренко, Н.И. Лазаренко. Л.: Госэнергоиздат, 1944. - 28 с.

80. Левинсон, Е.М. Электроэрозионная обработка металлов Текст. / Е.М. Левинсон, B.C. Лев. Л.: Лениздат, 1972. - 328 с.

81. Левченко, В.Ф. Электрофизический способ получения порошков Текст. / В.Ф. Левченко, И.С. Толмачёва; Ин-т материаловедения АН УССР. // В кн.: Электрофизические технологии в порошковой металлургии: сб. науч. тр. Киев: ИПМ, 1989. - 134 с.

82. Либенсон, Г.Л. Производство порошковых изделий Текст.: учебник для техникумов / Г.Л. Либенсон 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1990. - 240 с.

83. Лившиц, А.Л. Импульсная электротехника Текст. / А.Л. Лившиц, М.Ш. Отто. -М.: Энергоатомиздат, 1983.-352 с.

84. Лившиц, А.Л. Электро-импульсная обработка металлов Текст. / А.Л. Лившиц [и др.]. М.: Машиностроение, 1967. - 296 с.

85. Лошак, М.Г. Термическая обработка твердых сплавов WC-Co Текст. / М.Г. Лошак // Порошковая металлургия. 1981. - №5. С. 83-89.

86. Марусина, В.И. Взаимосвязь теплового режима искрового разряда с формой и диапазоном распределения частиц микропорошка карбида вольфрама по размерам Текст. / В.И. Марусина, В.Н. Филимоненко // Порошковая металлургия. 1984. -№6. - С. 10-14.

87. Марусина, В.И. О некоторых физико-механических свойствах карбида вольфрама кубической модификации Текст. / В.И. Марусина, Б.М. Крейчман, В.М. Филимоненко // Сверхтвердые материалы. 1981. - №6. - С. 3-5.

88. Марусина, В.И. Структура и фазовый состав диспергированного электроискровым методом сплава WC-Co Текст. / В.И. Марусина, Г.А. Исхакова, В.Н. Филимоненко, В.И. Синдеев // Порошковая металлургия.1991.-№5.-С. 75-79.

89. Марусина, В.И. Фазовый и гранулометрический состав карбидов образующийся при электрозрозионной обработке Текст. / В.И. Марусина, Г.А. Исхакова, Х.М. Рахимбеков // Порошковая металлургия. 1992. - № 10. -С. 61-64.

90. Машкина, М.Н. Изменение структуры и фазового состава ВК8 при электроэрозионном диспергировании Текст. / М.Н. Машкина // Материалы и упрочняющие технологии 2000: тез. и матер, докл. регион, науч.-техн. конф. -Курск, 2001.-С. 90-92.

91. Машкина, М.Н. Технология переработки отходов твёрдых сплавов методом электроэрозионного диспергирования Текст. / М.Н. Машкина // Эффективные технологии строительного комплекса: сб. науч. тр. Брянск: БИГТА, 2002. - С. 27-29.

92. Машкина, М.Н. Химический состав порошка полученного электроэрозионным диспергированием из сплавов WC-Co Текст. / М.Н. Машкина // Сварка и родственные технологии в машиностроении иэлектронике: регион, сб. науч. тр. Курск, 2002. - Вып. 4. - С. 130-133.

93. Машкина, М.Н. Цементирующие материалы для твёрдых сплавов группы ВК Текст. / М.Н. Машкина // Материалы и упрочняющие технологии 2000: тез. и матер, докл. регион, науч.-техн. конф. - Курск, 1991.-С. 97-99.

94. Металлические порошки и порошковые материалы Текст.: справочник / Б.Н. Бабич и [др.]; под общ. ред. Ю.В. Левинского. М.: Экомет, 2005. - 520 с.

95. Милях, А.Н. Особенности управления режимами источников питания установок электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / А.Н. Милях, В.А. Муратов, A.A. Щерба // Проблемы преобразовательной техники. 4.5. Киев, 1983. - С. 201-204.

96. Милях, А.Н. Стабилизация режимов объемного электроэрозионного диспергирования металлов Текст. / А.Н. Милях, A.A. Щерба, В.А. Муратов // Состояние и перспективы развития электротехнологии. Иваново: ИЭИ им. В.И. Ленина, 1985. - 4.2. - С. 161162.

97. Намитоков, К.К. Об агрегатном составе и строении продуктов электрической эрозии металлов Текст. / К.К. Намитоков; под ред. Б.А. Красюкова // Физические основы электроискровой обработки материалов. -М.: Наука, 1966. С. 74-85.

98. Намитоков, К.К. Электроэрозионные явления Текст. / К.К. Намитоков М.: Энергия, 1978. - 456 с.

99. Немилов, Е.Ф. Справочник по электроэрозионной обработке материалов Текст. / Е.Ф. Немилов. Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1989. - 164 с.

100. Немилов, Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов Текст. / Е.Ф. Немилов. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. - 160 с.

101. Нефтепродукты: свойства, качество, применение Текст.: справочник / под ред. Б.В. Лосикова. М.: Химия, 1966. - 778 с.

102. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методом планирования экспериментов Текст. / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов. М.: Машиностроение; София, Техника, 1980. - 304 с.

103. Орданьян, С.С. Свойства твердых сплавов на основе регенерированного сплава ВК6 Текст. / С.С. Орданьян, И.В. Скворцова, И.Б. Пантелеев // Цветные металлы 2001. - № 1. - С.94-96.

104. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов Текст.: монография / под ред. В.И. Третьякова. М.: Металлургия, 1976. - 528 с.

105. Панов, B.C. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них Текст.: учебное пособие для вузов / B.C. Панов, A.M. Чувилин. М.: МИСИС, 2001. - 428 с.

106. Панченко, Е.В. Лаборатория металлографии Текст. / Е.В. Панченко [и др.]; под общ. ред. Б.Г. Лившица. М.: Металлургия, 1965. - 440 с.

107. Пат. 45-28492. Япония. МКИ В 22 Г1/00. Способ изготовления мелкодисперсного порошка Текст. / Санче Иватани К.К. Бюл. №12 // Патентные заявки Японии, 1971. - №12. - С. 44.

108. Пат. 46-20573. Япония, МКИ В 22 Г9/08. Получение' мелкого металлического порошка с использованием искрового разряда Текст. / К.К. Санче Иватани Бюл. №4 // Изобретения за рубежом и СССР, 1972. - №3. -С. 55.

109. Пат. 1722221 Российская Федерация. Способ получения порошка тугоплавкого материала и устройство для его осуществления Текст. / опубл. 23.03.92, Бюл. №11.

110. Пат. 2157741 Российская Федерация. Способ изготовления твердосплавных смесей из отработанных твердых сплавов Текст. / Н.Б. Никонов, М.С. Лейтман. Опубл. в 1998 г.

111. Пентегов, И.В. Основы теории зарядных цепей емкостных накопителей энергии Текст. / И.В.Пентегов. Киев: Наукова думка, 1982. -424 с.

112. Петридис, A.B. Исследование порошка твердого сплава, полученного электроэрозионным диспергированием Текст. / Петридис А.В [и др.]. // Проблемы химии и химической технологии: тез. и матер, докл. всерос. науч.- техн. конф. Курск, 1995. - С. 31-36.

113. Петридис, A.B. Порошки, полученные из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования Текст. // Технология металлов. 2005 -№8. -С. 31-35.

114. Петридис, A.B. Применение порошков, полученных методом ЭЭД, при плазменной наплавке коленчатых валов Текст. / A.B. Петридис, A.A. Толкушев, Е.В. Агеев // Технология металлов. 2004 -№9. -С. 41-43.

115. Петридис, A.B. Реализация региональных научно-технических программ центрально- черноземного региона Текст. / A.B. Петридис [и др.]. // Сварка и родственные технологии в машиностроении: матер, конф. — Воронеж, 1996. -С. 92-96.

116. Петридис, А.В.Состав и свойства порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) Текст. // Технология металлов. 2005 -№6. -С. 13-16.

117. Петридис, A.B. Утилизация твердосплавных пластин, используемых в инструментальном производстве / A.B. Петридис, A.A. Толкушев, Е.В. Агеев // Известия КурскГТУ. 2006. - №2 (17). - С. 70-72.

118. Петридис, A.B. Особенности формирования порошков-сплавов при использовании электроэрозионного диспергирования Текст. / A.B. Петридис, A.A. Щерба / Материалы и упрочняющие технологии 89: тез. докл. Регион, науч.-техн. конф. - Курск, 1989. - С. 68-71.

119. Петухов, A.C. Химические и фазовые превращения при восстановлении и карбидизации вольфрам-кобальтовых соединений Текст. / A.C. Петухов и др. // Порошковая металлургия. 1990. - №6. - С. 33-37.

120. Печуро, Н.С. О затратах энергии на химические процессы при электроэрозионной обработке Текст. / Н.С. Печуро [и др.]; под ред. Б.А. Красюкова // Физические основы электроискровой обработки материалов. -М.: Наука, 1966. С. 56-62.

121. Путинцева, М.Н. Исследование процесса электроэрозионного диспергирования вольфрамокобальтовых твердых сплавов Текст.: дисс. . канд. техн. наук / Путинцева Марина Николаевна. Курск, 2002. - 158 с.

122. Путинцева, М.Н. Свойства порошков сплавов WC-Co полученных электроэрозионным диспергированием в керосине Текст. / М.Н. Путинцева, А.П. Исаенко // Вестник ВоронежГТУ. -2002. Вып. 1(11). - С. 84-86.

123. Путинцева, М.Н. Фазовый состав порошков группы ВКполученных электроэрозионным диспергированием Текст. / М.Н. Путинцева // Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. науч. тр. Брянск: БИГТА, 2002. - С. 86-89.

124. Размерная электрическая обработка металлов Текст.: учеб. пособие для студ. вузов / под ред. А. В. Глазкова. М.: Высш. школа, 1978. -336 с.

125. Романова, Н.И. Металлокерамические твердые сплавы Текст. / Н.И. Романова [и др.]. М.: Металлургия, 1970. - 352 с.

126. Руденко, B.C. Преобразовательная техника Текст. / B.C. Руденко,

127. B.И. Сенько, И.М. Чиженко. Киев: Вища школа, 1978. - 424 с.

128. Русаков, A.A. Рентгенография металлов Текст. / A.A. Русаков. -М.: Атомиздат, 1977. 480 с.

129. Рыбакова, JI. М. Структура и износостойкость металла Текст. / Рыбакова JI. М., Куксенова Л.И. М.: Машиностроение, 1982. - 212,с.

130. Самсонов, Г.В. Карбиды вольфрама Текст. / Г.В. Самсонов Киев: Наукова думка, 1974. - 175 с.

131. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов Текст. / A.A. Спиридонов. М.: Машиностроение, 1981. - 184 с.

132. Стормс, Э. Тугоплавкие карбиды Текст.: пер. с англ. / Э. Стормс. -М.: Атомиздат, 1970. 304 с.

133. Травушкин, Г.Г. Корреляционныя зависимость между износостойкостью при абразивном износе и физикомеханическими свойствами сплавов WC-Co Текст. / Г.Г. Травушкин, Л.А. Конюхова, Н.В. Мойнова // Цветные металлы. 1990. - №9. - С. 84-86.

134. Филимоненко, В.Н. Получение карбидов вольфрама в искровом разряде Текст. / // В.Н. Филимоненко, В.И. Марусина // Электронная обработка материалов. -1980. -№6. -С. 47-50.

135. Фоминский, Л.П. Возможность производства порошков и утилизация металлоотходов электроэрозионными методами Текст. / Фоминский, Л.П. // Электрофизические и электрохимические методы обработки. М.: ИМАШ. 1983. - № 8. - С. 6-8.

136. Фоминский, Л.П. Дефектность кристаллической структуры электроэрозионных порошков Текст. / Л.П. Фоминский, A.C. Мюллер, М.В. Левчук // Порошковая металлургия. 1985. - №10. - С. 75-78.

137. Фоминский, Л.П. Переработка вольфрамового лома в порошки электроэрозионным диспергированием Текст. / Л.П. Фоминский [и др.] // Порошковая металлургия. 1985. -№11. - С. 17-22.

138. Фоминский, Л.П. Переработка вольфрамового лома в порошки электроэрозионным диспергированием Текст. / Л.П. Фоминский [и др.] // Электронная обработка материалов. 1985. - №3. - С. 22-24.

139. Фоминский, Л.П. Структура металлических порошков, получаемых электроэрозиооным диспергированием в грануляторах Текст. / Л.П. Фоминский, М.В. Левчук, В.П. Тарабрина // Порошковая металлургия. -1987.-№4.-С. 1-6.

140. Фоминский, Л.П. Структурные особенности порошка, получаемого электроэрозионным диспергированием в воде сплава типа сормайт Текст. / Л.П. Фоминский [и др.] // Порошковая металлургия. 1985. - №10. - С. 6671.

141. Хансен, М. Структура двойных сплавов Текст. / М. Хансен, К.

142. Андерко. М.: Металургиздат, 1961. - 1448 с.

143. Чапорова, И.Н. Структура спеченных твердых сплавов Текст. / И.Н. Чапорова, К.С. Чернявский. М.: Металлургия, 1975. - 248 с.

144. Чернышев Ю.В. Разработка твердого сплава и технологии упрочнения плоских, режущих органов почвообрабатывающих машин Текст.: автореф. . канд. техн. наук. / Ю.В. Чернышев Курск, 2002. - 19 с.

145. Чистякова, A.B. Структура и свойства твердых сплавов буровых марок, полученных регенерацией отходов «цинковым» методом Текст. /

146. A.B. Чистякова и др. // Исследование твердых сплавов: сб. науч. тр. ВНИИТС. М.: Металлургия. - 1991. - С. 22-28.

147. Чистякова, A.B. Переработка отходов твердосплавного производства «цинковым методом» / A.B. Чистякова, В.А. Попов // Цветные металлы. 1991. - №2. - С. 47-48.

148. Шидловский, А.К. Электроэрозионные технологические установки для получения порошков металлов Текст. / А.К. Шидловский, A.A. Щерба,

149. B.А. Муратов // Электрофизические технологии в порошковой металлургии. Рига: Рижск. политехи, ин-т, 1986. - С. 106-108.

150. Электроэрозионная обработка металлов Текст. / Под ред. И.Г. Некрашевича. М.: Наука и техника, 1988. - 216 с.

151. Aur, S. Atomic structure of amorphous particles produced by spark erosion Text. / S. Aur, T. Egami, A.E. Berkowitz, J.L. Walter // Physical revive. -1982. №12. - Vol. 26-12. - p. 6355-6361.

152. Berkowitz, A.E. Magnetic properties of amorphous particles produced by spark erosion Text. / A.E. Berkowitz, J.L. Walter, K.F. Wall // Physical revive. 1981. - Vol. 46. - №12. - p. 1484-1487.

153. Daviss, H.E. Processing properties and applications of rapidly solidified and alloy powders Text. / H.E. Daviss // Powder Met. 1990. - №3. - p. 223233.

154. Lassner, E. From Tungsten Concentrates and Scrap to Higly Pure Ammonium Paratungstaten in The Chemistry of Non-Sag Tungsten Text. / A.E. Lassner // Pergamon. 1995. -p. 35-44.

155. Lin, E. Selective Dissolution of the Cobalt Binder from Scraps of Cemented Tungsten Carbide in Acids Containing Additives Text. / J-C. Lin, J-Y. Lin, S-P. Jou // Hydrometallurgy. 1996. -№ 43. - p. 46-71.

156. Sasai, S. Development of Recycling System of WC-Co Cermet Scraps Text. / S. Sasai, A. Santo, T. Shimizu, T. Kojima, H. Itoh // Waste Management and the Environment. 2002. - Ecology and the Enviroment volume 56. - p. 1322.

Похожие работы

Металлургия
05.16.00