МИКРОТВЕРДОСТЬ АДДИТИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫХ КОБАЛЬТОХРОМОВЫХ ПОРОШКОВ

Основным требованием к порошкам для аддитивных 3d-технологий является сферическая форма частиц. Такие частицы наиболее компактно укладываются в определенный объем и обеспечивают «текучесть» порошковой композиции в системах подачи материала с минимальным сопротивлением. Кроме того, порошок должен содержать минимальное количество растворенного газа. Микроструктура порошка должна быть однородной и мелкодисперсной (с равномерным распределением фазовых составляющих). Исходя из особенностей методов получения сферических порошков с целью получения сферических гранул регламентированной зернистости предлагается технология электроэрозионного диспергирования, 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 традицион-ных технологиях. Кроме того, данная технология является порошковой, что позволяет применять порошки-сплавы. Для разработки технологий повторного использования электроэрозионных порошков и оценки эффективности их использования требуется проведение комплексных теоретических и эксперимен-тальных исследований. Цель работы: исследование микротвердости аддитивных изделий из электроэрозионных кобальто-хромовых порошков. Для выполнения намеченных исследований выбраны отходы кобальтохромового сплава марки КХМС «ЦЕЛЛИТ». В качестве рабочей жидкости использовали спирт бутиловый (бутанол-1). Для получения кобальтохромовых порошков использовали установку для ЭЭД токопроводящих материалов. Параметры диспергирования: напряжение 100 В, емкость 48 мкФ, частота следования импульсов 120 Гц. По результатам проведенных исследований экспериментально установлено, что микротвердость аддитивных изделий, полученных из электроэрозионных порошков со средним размером частиц 52,5 мкм, составляет 5,7 ГПа.

кобальтохромовый сплав, отходы, электроэрозионное диспергирование, порошок, аддитивные изделия, микротвердость, cobalt-chrome alloy, waste, electroerosion dispersion, powder, additive products, microhardness

1. 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.

2. Safdar A., Wei L.Y., Snis A., Lai Z. Evaluation of microstructural developmentin electron beam melted Ti-6Al-4V // Materials Characterization. 2012. Vol. 65. P. 8-15.

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

4. Song B., Dong S., Zhang B. et al. Effects of processing parameters on microstructure and mechanical property of selective laser melted Ti6Al4V // Materials & Design. 2012. Vol. 35. P. 120-125.

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

6. Biamino S., Penna A., Ackelid U et al. Electron beam melting of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy: microstructure and mechanical properties investigation // Intermetallics. 2011. Vol. 19. P. 776-781.

7. Song B., Dong S., Coddet P. et al. Fabrication and microstructure characterization of selective laser melted FeAl intermetallic parts // Surface and Coatings Technology. 2012. Vol. 206. P. 4704-4709.

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

9. Electroerosive Powder Obtained from Alloy VK8 Waste into Butanol / E.V. Ageeva, A.Yu. Altukhov , S.V. Khardikov , S.S. Gulidin , A.N. Novikov // Journal of nano- and electronic physics. 2015. Vol. 7, № 4, Part 2. P. 04080(3).

10. X-ray Analisis of the Powder of Micro- and Nanometer Fractions, Obtained from Wastes of Alloy T15K6 in Aqueous Medium / E.V. Ageeva, E.V. Ageev , S.V. Pikalov , E.A. Vorobiev , A.N. Novikov // Journal of nano- and electronic physics. 2015. Vol. 7, No 4, Part 2, P. 04058(2).

11. Studing Tungsten-containing Electroerosion Powders and Alloys Synthesized from Them / E.V. Ageevа, E.V. Ageev, V.Yu. Karpenko, A.S. Osminina // Journal of nano- and electronic physics. 2014. Vol. 3. P. 03049-1- 03049-3.

12. Production of copper electroerosion nanopowders from wastes in kerosene medium / E.V. Ageeva, E.V. Ageev, N.M. Horyakova, V.S. Malukhov // Journal of nano- and electronic physics. 2014. Vol. 3. P. 03011-1 - 03011-3.

13. Ageev E.V., Ageeva E.V., Latypov R.A.Investigation into the properties of electroerosive powders and hard alloy fabricated from them by isostatic pressing and sintering // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2015. Vol. 56, № 1. P. 52-62.

14. 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. С. 39-42.

15. 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.

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

17. Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники плазменно-порошковой наплавкой с использованием порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов спеченных твердых сплавов / Е.В. Агеев, В.И. Серебровский, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева, Р.А. Латыпов, Ю.П. Гнездилова. Курск, 2010. 91 с.

18. Состав и свойства порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов / Е.В. Агеев, Р.А. Латыпов, Б.А. Семенихин, Е.В. Агеева. Курск, 2011. 122 с.

19. Исследование физико-техноло-гических свойств порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е.В. Агеев, В.Н. Гадалов, Д.Н. Романенко, В.Б. Тригуб, В.В. Самойлов, Е.В. Агеева // Фундаментальные исследования. 2011. № 12-2. С. 336-340.

20. Агеева Е.В., Алтухов А.Ю., Пикалов С.В. Исследование микротвердости синтезированной порошковой быстрорежущей стали из электроэрозионных порошков, полученных в водной среде // Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 13-16.

21. Агеева Е.В., Хорьякова Н.М., Агеев Е.В. Исследование распределения микрочастиц по размерам в порошках, полученных электроэрозионным диспергированием медных отходов // Вестник машиностроения. 2014. № 9. С. 63-64.

22. Металлография металлов, порошковых материалов и покрытий, полученных электроискровыми способами / В.Н. Гадалов, В.Г. Сальников, Е.В. Агеев, Д.Н. Романенко. М., 2011. 468 с.

23. Агеев Е.В., Агеева Е.В., Хорьякова Н.М. Состав и свойства медных порошков, полученных электроэрозионным диспергированием. Курск, 2014. 144 с.

24. Агеева Е.В., Агеев Е.В. Повышение качества ремонта и восстановления деталей современных транспортных систем // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2011. № 3. С. 503-509.

25. Фазовый состав частиц порошка, полученного электроэрозионным диспергированием сплава ВК8 в бутиловом спирте / Е.В. Агеева, А.Ю. Алтухов, С.С. Гулидин, Е.В. Агеев, А.А. Горохов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2016.№ 1 (18). С. 20-25.

26. 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. № 1-1 (40). С. 182-189.

27. Размерные характеристики бронзового электроэрозионного порошка, полученного в воде / Е.В. Агеева, Е.В. Агеев, В.Ю. Чаплыгин, А.А. Горохов // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2016.№ 1 (18). С. 30-35.

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