ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ НА ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОБАЛЬТОХРОМОВЫХ ПОРОШКОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ В СПИРТЕ

В настоящее время существует необходимость адаптации российского производства порошков и рынка металлопорошковых композиций под условия и требования установок современных аддитивных 3D-технологий. Исходя из особенностей методов получения сферических порошков с целью получения сферических гранул регламентированной зернистости предлагается технология электроэрозионного диспергирова-ния, отличающаяся относительно невысокими энергетическими затратами и экологической чистотой процесса. Главным преимуществом предложенной технологии является применение в качестве исходных материалов отходов, которые значительно дешевле чистых компонентов, используемых в традиционных технологиях. Кроме того, данная технология позволяет варьировать гранулометрическим составом получаемого порошка за счет изменения электрических параметров. Целью настоящей работы являлось исследование влияния параметров диспергирования на гранулометрический состав кобальтохромовых порошков, полученных для аддитивных технологий электроэрозионным диспергированием в спирте. Для выполнения намеченных исследований выбраны отходы кобальтохромового сплава марки КХМС «ЦЕЛЛИТ». В качестве рабочей жидкости - спирт изобутиловый. Для получения кобальтохромовых порошков методом электроэрозионного диспергирования использовали установку для ЭЭД токопроводящих материалов. Отходы загружали в реактор, заполненный рабочей жидкостью - изобутиловым спиртом. Процесс проводили при следующих электрических параметрах: емкость разрядных конденсаторов 48 мкФ; частота импульсов 80 Гц; напряжение, В: 100 (образец 1); 120 (образец 2); 140 (образец 3). В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала отходов с образованием дисперсных частиц порошка. Гранулометрический состав полученных порошков исследовали на приборе Analysette 22 NanoTec . По результатам проведенных исследований, направленных на исследование влияния параметров диспергирования на гранулометрический состав кобальтохромовых порошков, полученных для аддитивных технологий электроэрозионным диспергированием в спирте, установлено, что при напряжении на электродах 100 В, 120 В, 140 В средний размер частиц составляет 27,09 мкм, 31,59 мкм и 33,61 мкм соответственно.

кобальтохромовый сплав, электроэрозионное диспергирование, порошок, напряжение, гранулометрический состав , аддитивные технологии, cobalt alloy, electroerosion dispersion, powder, voltage, particle size distribution , additive technology

1. Characterization and comparison of materials produced by Electron Beam Melting (EBM) of two different Ti-6Al-4V powder fractions / J. Karlsson, A Snis., H. Engqvist, J. Lausmaa // Journal of Materials Processing Technology. 2013. Vol. 213 (12). P. 2109-2118.

2. Effect of process parameters settings and thickness on surface roughness of EBM produced Ti-6Al-4V / A. Safdar, H.Z. He, L.Y. Wei, A. Snis [et al.] // Rapid Prototyping Journal. 2012. Vol. 18 (5). P.401-408.

3. Comparison of Selective Laser and Electron Beam Melted Titanium Aluminides / L. Loeber, S. Biamino, U. Ackelid [et al.] // Conference paper of 22nd International symposium “Solid freeform fabrication proceedings” / University of Texas. Austin, 2011. P. 547-556.

4. Laser additive manufacturing of metallic components: materials, processes and mechanisms / D.D. Gu, W. Meiners, K. Wis-senbach, R. Poprawe // International Materials Reviews. 2012. Vol. 57 (3). P. 133-164.

5. Wang Z., Guana K., Gaoa M. The microstructure and mechanical properties of deposited-IN718 by selective laser melting // Journal of Alloys and Compounds. 2012. Vol. 513. P. 518-523.

6. Петpидис А.В., Толкушев А.А., Агеев Е.В. Состав и свойства поpошков, полученных из отходов твеpдых сплавов методом электpоэpозионного диспеpгиpования (ЭЭД) // Технология металлов. 2005. № 6. С. 13-17.

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

8. Агеев Е.В., Агеева Е.В. Исследование химического состава порошков, полученных из отходов твердых сплавов методом электроэрозионного диспергирования // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы IV Международной научно-технической конференции: в 2-х ч. / отв. ред. Е.И. Яцун. Курск, 2006. С. 146-150.

9. Разработка установки для получения порошков из токопроводящих материалов / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, Р.А. Латыпов, Р.В. Бобрышев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т. 11, № 5-2. С. 234-237.

10. Исследование производительности процесса получения порошков методом электроэрозионного диспергирования / Е.В. Агеев, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, Р.А. Латыпов, Н.А. Пивовар // Известия Юго-Западного государственного университета. 2010. № 4 (33). С. 76-82.

11. Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков / Е.В. Агеев, Г.Р. Латыпова, А.А. Давыдов, Е.В Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5 (44), ч.2. С. 99-102.

12. Использование твердосплавных электроэрозионных порошков для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении деталей машин и инструмента / Е.В. Агеев, А.А. Давыдов, Е.В. Агеева, А.С. Бондарев, Е.П. Новиков // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2013. № 1. С. 32-38.

13. Рентгеноспектральный микроанализ частиц порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е.В. Агеев, В.Н. Гадалов, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, Р.А. Латыпов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. № 2. С. 13-16.

14. Новиков Е.П., Агеев Е.В., Сытченко А.Д. К вопросу о переработке алюминиевых отходов электроэрозионным диспергированием // Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 169-172.

15. Патент 2449859 Российская Федерация, МПК C2 B 22 F 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.