RU2802616C1 - Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes - Google Patents

Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes Download PDF

Info

Publication number
RU2802616C1
RU2802616C1 RU2022130745A RU2022130745A RU2802616C1 RU 2802616 C1 RU2802616 C1 RU 2802616C1 RU 2022130745 A RU2022130745 A RU 2022130745A RU 2022130745 A RU2022130745 A RU 2022130745A RU 2802616 C1 RU2802616 C1 RU 2802616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bronze
electrodes
powder
rate
mpa
Prior art date
Application number
RU2022130745A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Владимирович Романов
Роман Николаевич Задорожний
Вячеслав Александрович Денисов
Иван Алексеевич Тарасов
Никита Алексеевич Пеньков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2802616C1 publication Critical patent/RU2802616C1/en

Links

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: production of electrodes for electrospark alloying, used in various industries for applying anti-friction and wear-resistant protective bronze coatings on machine parts for various functional purposes. The method includes electrospark dispersion of any bronze waste in distilled water at an electrospark dispersion unit at a pulse repetition rate of 172-174 Hz, an electrode voltage of 140-160 V and a capacitor capacitance of 65 μF, further isostatic pressing of the resulting powder with alternation of the required modes and its sintering. The formed briquette is cut into electrodes with a section of 6×6 mm and at least 30 mm long.
EFFECT: obtained electrode for electrospark alloying provides high-quality transfer of the electrode material to the treated surface, prevents sticking of the electrode in the contact zone, and provides a surface microrelief with low roughness.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения электродов для электроискрового легирования (ЭИЛ). Может применяться в различных отраслях промышленности для нанесения антифрикционных и износостойких защитных бронзовых покрытий на детали машин различного функционального назначения. The invention relates to the field of powder metallurgy, in particular to methods for producing electrodes for electric spark alloying (ESA). Can be used in various industries for applying anti-friction and wear-resistant protective bronze coatings to machine parts for various functional purposes.

Известен патент на электродный стержень для искровой наплавки, способ его изготовления и способ нанесения покрытия, содержащего суперабразив (патент RU 2228824, МПК B23H 9/00, B22F 3/23, C23C 26/00), согласно которому электродный стержень выполнен из однородно смешанных и спрессованных порошков первого компонента, включающего, по меньшей мере, один металл изгруппы Fe, Co, Ni, металлы группы 4а, 5а, 6а Периодической системы элементов и Si, и второго компонента, обеспечивающего осуществление самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в процессе электроискрового легирования для получения вместе с указанным первым компонентом карбида, нитрида, борида, силицида или интерметаллического соединения. Стержень может содержать нейтральный в отношении процесса СВС твердый материал, например, алмаз. Способ заключается в смешивании в однородную смесь порошков первого компонента и второго компонента и прессовании указанной смеси с получением аксиального тела.There is a known patent for an electrode rod for spark surfacing, a method for its manufacture and a method for applying a coating containing superabrasive (patent RU 2228824, IPC B23H 9/00, B22F 3/23, C23C 26/00), according to which the electrode rod is made of uniformly mixed and pressed powders of the first component, including at least one metal from the group Fe, Co, Ni, metals of groups 4a, 5a, 6a of the Periodic Table of Elements and Si, and the second component, ensuring the implementation of self-propagating high-temperature synthesis (SHS) in the process of electric spark alloying for producing together with said first component a carbide, nitride, boride, silicide or intermetallic compound. The rod may contain a hard material neutral with respect to the SHS process, for example, diamond. The method consists of mixing the powders of the first component and the second component into a homogeneous mixture and pressing the said mixture to obtain an axial body.

Известен патент на составной электрод для электроискрового легирования и способ его изготовления (патент RU 2355521, МПК B23H 1/04), согласно которому электрод состоит из по меньшей мере двух скрепленных между собой торцами, отдельных электродов одинакового поперечного сечения, каждый из которых выполнен из легирующего материала другого состава по сравнению с составом материала контактирующих с ним электродов. Способ изготовления электрода включает горячее прессование порошкового материала в пресс-форме, состоящей из матрицы и пуансона, при этом в пресс-форму с противоположной стороны матрицы вводят второй пуансон, а в качестве пуансонов используют готовые отдельные электроды, которые составляют изготавливаемый электрод. There is a known patent for a composite electrode for electric spark alloying and a method for its manufacture (patent RU 2355521, IPC B23H 1/04), according to which the electrode consists of at least two individual electrodes of the same cross-section, fastened together at the ends, each of which is made of an alloying material of a different composition compared to the composition of the material of the electrodes in contact with it. A method for manufacturing an electrode includes hot pressing of powder material in a mold consisting of a matrix and a punch, while a second punch is introduced into the mold from the opposite side of the matrix, and ready-made individual electrodes that make up the electrode being manufactured are used as punches.

Известен способ получения электродов для электроискрового легирования на основе композиционного материала TiB2-Co2B (патент RU2779580C1, МПК B22F 3/23, C22C 29/14, B22F 3/20, B23K 35/22, СПК B22F 3/23, B22F2003/208, C22C 29/14, B23K 35/22, B23K 35/228), заключающийся в приготовлении экзотермической смеси, содержащей 13,8-27,6 мас.% титана, 55,2-73,6 мас.% кобальта и 12,6-17,2 мас.% бора, и прессовании цилиндрических заготовок с относительной плотностью 0,45-0,8. Полученные в результате реакции горения продукты горения экструдируют через формующую матрицу диаметром 1-5 мм с формированием электрода. There is a known method for producing electrodes for electric spark alloying based on the composite material TiB 2 -Co 2 B (patent RU2779580C1, IPC B22F 3/23, C22C 29/14, B22F 3/20, B23K 35/22, SPK B22F 3/23, B22F2003/ 208, C22C 29/14, B23K 35/22, B23K 35/228), consisting in the preparation of an exothermic mixture containing 13.8-27.6 wt.% titanium, 55.2-73.6 wt.% cobalt and 12 ,6-17.2 wt.% boron, and pressing cylindrical blanks with a relative density of 0.45-0.8. The combustion products obtained as a result of the combustion reaction are extruded through a forming matrix with a diameter of 1-5 mm to form an electrode.

Известен патент на спеченное изделие на основе железа, содержащее медь, и способ его получения (патент RU2280706C2, МПК C22C 33/02, B22F 3/12), согласно которому способ включает приготовление порошковой смеси, содержащей железо, медь и материал, способствующий образованию мартенсита. По меньшей мере, часть общего содержания железа и меди вводят в виде диффузионно-связанного железомедного порошка или предварительно легированного железомедного порошка. Полученную смесь прессуют, после чего осуществляют спекание. Полученное изделие содержит 12-26 мас.% меди и имеет матрицу на основе железа со структурой, содержащей мартенсит. There is a known patent for a sintered product based on iron containing copper and a method for its production (patent RU2280706C2, IPC C22C 33/02, B22F 3/12), according to which the method includes the preparation of a powder mixture containing iron, copper and a material that promotes the formation of martensite . At least a portion of the total iron and copper content is introduced in the form of diffusion-bound iron-copper powder or pre-alloyed iron-copper powder. The resulting mixture is pressed, after which sintering is carried out. The resulting product contains 12-26 wt.% copper and has an iron-based matrix with a structure containing martensite.

Недостатками известных способов является то, что в качестве исходного материала используются порошки металлов, полученные традиционными энергозатратными способами. Однако, если говорить об антифрикционных покрытиях, которые выполняются преимущественно из цветных металлов и сплавов, в частности из бронзы, то применение стандартных материалов делает технологию электроискрового легирования достаточно дорогой. К тому же, описаны способы получения составных спеченных изделий, что приводит к сложности подбору компонентов как таковых и правильных их пропорций. Также нет ни одного способа получения бронзовых изделий, которые можно будет использовать в качестве электродов при ЭИЛ, а восстановление бронзовых деталей сейчас особо востребовано в силу их широкого распространения и высокой цены. The disadvantages of the known methods are that metal powders obtained by traditional energy-intensive methods are used as the starting material. However, if we talk about antifriction coatings, which are made mainly from non-ferrous metals and alloys, in particular bronze, then the use of standard materials makes the electrospark alloying technology quite expensive. In addition, methods for producing composite sintered products have been described, which makes it difficult to select the components themselves and their correct proportions. There is also no way to obtain bronze products that can be used as electrodes in ESA, and the restoration of bronze parts is now in particular demand due to their wide distribution and high price.

Наиболее близким к заявленному способу является способ получения спеченных изделий из изостатически спрессованных электроэрозионных нанокомпозиционных порошков свинцовой бронзы (патент RU 2713900, МПК B22F 3/15, B22F 3/16, B22F 9/14, B22F 9/02, B82Y 30/00, B82Y 40/00, C22B 7/00, B23H 1/00, C22C 9/08, СПК B22F 3/15, B22F 3/16, B22F 9/14, B22F 9/02, B82Y 30/00, B82Y 40/00, C22B 7/00, B23H 1/00, C22C 9/08, B22F 3/15, B22F2304/052, B22F2301/10), заключающийся в проведении электроэрозионного диспергирования отходов свинцовой бронзы в дистиллированной воде на установке электроэрозионного диспергирования при частоте следования импульсов 95…105 Гц, напряжении на электродах 190…200 В и емкости конденсаторов 65,5 мкФ, дальнейшем изостатическом прессовании полученного порошка в течение двух минут при давлении 250 МПа, а затем спекании скомпактированных образцов в трубчатой раскладной печи в течение 12 часов при температуре 827°С в среде аргона. The closest to the claimed method is a method for producing sintered products from isostatically pressed electroerosive nanocomposite lead bronze powders (patent RU 2713900, IPC B22F 3/15, B22F 3/16, B22F 9/14, B22F 9/02, B82Y 30/00, B82Y 40/00, C22B 7/00, B23H 1/00, C22C 9/08, SPK B22F 3/15, B22F 3/16, B22F 9/14, B22F 9/02, B82Y 30/00, B82Y 40/00, C22B 7/00, B23H 1/00, C22C 9/08, B22F 3/15, B22F2304/052, B22F2301/10), which consists in carrying out electroerosive dispersion of lead bronze waste in distilled water at an electroerosive dispersion installation at a pulse repetition rate of 95... 105 Hz, electrode voltage 190...200 V and capacitor capacity 65.5 μF, further isostatic pressing of the resulting powder for two minutes at a pressure of 250 MPa, and then sintering the compacted samples in a tubular folding furnace for 12 hours at a temperature of 827°C in an argon environment.

Известный способ имеет ряд недостатков. В качестве исходного сырья описано применение только свинцовой бронзы (ГОСТ 493-79), однако номенклатура бронзовых изделий гораздо шире по своему марочному составу. The known method has a number of disadvantages. The use of only lead bronze (GOST 493-79) is described as a source material, however, the range of bronze products is much wider in its grade composition.

Установка, на которой получают металлический порошок, устарела и не обеспечивает достаточной производительности и КПД. В способе описана лишняя технологическая операция (изостатическое прессование) на отдельном оборудовании, что усложняет весь процесс получения конечного изделия. Не определены области применения получаемых спеченных изделий, не доказана возможность такого применения и его технологический эффект. The installation used to produce metal powder is outdated and does not provide sufficient productivity and efficiency. The method describes an unnecessary technological operation (isostatic pressing) on separate equipment, which complicates the entire process of obtaining the final product. The areas of application of the resulting sintered products have not been determined, the possibility of such application and its technological effect have not been proven.

Технической задачей предлагаемого способа являются увеличение производительности, расширение марочного состава перерабатываемых бронзовых отходов, снижение стоимости технологии получения электродов для электроискрового легирования, увеличение сплошности и снижение шероховатости бронзовых покрытий, полученных новыми электродами.The technical objectives of the proposed method are to increase productivity, expand the grade composition of processed bronze waste, reduce the cost of the technology for producing electrodes for electric spark alloying, increase the continuity and reduce the roughness of bronze coatings obtained with new electrodes.

Технический результат состоит в том, что в способе получения бронзовых электродов для процессов электроискрового легирования, заключающимся в проведении электроэрозионного диспергирования отходов бронзы в дистиллированной воде на установке электроэрозионного диспергирования, дальнейшем изостатическом прессовании полученного порошка и его спекании при емкости конденсаторов 65 мкФ согласно изобретению, электроэрозионное диспергирование любых бронзовых отходов осуществляют на установке, при частоте следования импульсов 172-174 Гц, напряжении на электродах 140-160 В, полученный порошок бронзы в графитовой пресс-форме помещают в рабочую камеру установки и осуществляют одновременное изостатическое прессование и спекание. The technical result is that in the method of producing bronze electrodes for electric spark alloying processes, which consists in carrying out electroerosive dispersion of bronze waste in distilled water in an electroerosive dispersion installation, further isostatic pressing of the resulting powder and its sintering with a capacitor capacity of 65 μF according to the invention, electroerosive dispersion any bronze waste is carried out in an installation, at a pulse repetition rate of 172-174 Hz, a voltage at the electrodes of 140-160 V, the resulting bronze powder in a graphite mold is placed in the working chamber of the installation and simultaneous isostatic pressing and sintering is carried out.

Способ получения бронзовых электродов для процессов электроискрового легирования заключается в получении порошковой бронзы из отходов машиностроительных производств методом электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) и спекание полученного порошка с помощью метода искрового плазменного спекания (ИПС).The method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes consists in obtaining powder bronze from mechanical engineering waste using the electroerosive dispersion (EDD) method and sintering the resulting powder using the spark plasma sintering (SPS) method.

Согласно способу, металлический лом бронзовых отходов загружают в реактор установки электроэрозионного диспергирования (патент RU 210381, МПК B22F 9/14, B23H 1/02, B82Y 40/00, СПК B22F 9/14, B23H 1/02, B82Y 40/00) вместе с технической жидкостью (вода дистиллированная). С помощью генератора импульсов установки формируются импульсы технологического тока до 1000 А большой длительности (порядка 1-30 мс), форму, амплитуду и частоту которых можно регулировать, благодаря чему происходит разрушение металла до порошкообразного состояния. Процесс идет при частоте следования импульсов 172-174 Гц, напряжении на электродах 140-160 В и емкости конденсаторов 65 мкФ. Полученный порошок высушивают и просеивают до получения фракции с размером частиц 0,071 мм и менее. Затем этот порошок (~ 134 г) помещают в графитовую пресс-форму диаметром 40 мм и высотой 20 мм. Заполненную пресс-форму устанавливают в камеру системы искрового плазменного спекания SPS 10-3 фирмы Thermal Technology, в которой процессы изостатического прессования и искрового пламенного спекания происходят одновременно, в рамках одного технологического цикла без перемещения между разным оборудованием. В камере прибора создают вакуум до уровня 1⋅10-3 Торр. Образец подвергают предварительному сжатию при давлении 5 МПа. После достижения необходимого уровня вакуума образец нагревают до 100 °С со скоростью 150 °/мин. Затем производят изотермическую выдержку в течение 2,5 мин для удаления адсорбированной влаги. Далее образец нагревают до 600 °С со скоростью 150 °/мин и также производят изотермическую выдержку в течение 2,5 мин для дегазации компактируемого материала. После дегазации давление прессования увеличивают до 40 МПа со скоростью 15 МПа/мин. Затем осуществляют нагрев до 870 °С со скоростью 150 °/мин. После чего скорость нагрева снижают до 50 °/мин для более плавного выхода на заданную температуру. Окончательно спекание проводят при температуре 910 °С в течение 5 минут. Скорость охлаждения составляет 100 °/мин. Одновременно с охлаждением сбрасывается давление до 5 МПа со скоростью 15 МПа/мин. Образованный брикет разрезается на электроды сечением 6х6 мм и длиной не менее 30 мм. According to the method, metal scrap bronze waste is loaded into the reactor of an electroerosive dispersion installation (patent RU 210381, IPC B22F 9/14, B23H 1/02, B82Y 40/00, SPK B22F 9/14, B23H 1/02, B82Y 40/00) together with technical liquid (distilled water). Using the installation's pulse generator, process current pulses of up to 1000 A of long duration (about 1-30 ms) are generated, the shape, amplitude and frequency of which can be adjusted, due to which the metal is destroyed to a powder state. The process occurs at a pulse repetition rate of 172-174 Hz, a voltage at the electrodes of 140-160 V and a capacitor capacity of 65 μF. The resulting powder is dried and sifted to obtain a fraction with a particle size of 0.071 mm or less. This powder (~134 g) is then placed into a graphite mold with a diameter of 40 mm and a height of 20 mm. The filled mold is installed in the chamber of the SPS 10 -3 spark plasma sintering system from Thermal Technology, in which the processes of isostatic pressing and spark flame sintering occur simultaneously, within one technological cycle, without moving between different equipment. A vacuum is created in the device chamber to a level of 1⋅10 -3 Torr. The sample is subjected to pre-compression at a pressure of 5 MPa. After reaching the required vacuum level, the sample is heated to 100 °C at a rate of 150 °/min. Then an isothermal exposure is carried out for 2.5 minutes to remove adsorbed moisture. Next, the sample is heated to 600 °C at a rate of 150 °/min and isothermal exposure is also performed for 2.5 minutes to degas the compacted material. After degassing, the pressing pressure is increased to 40 MPa at a speed of 15 MPa/min. Then the heating is carried out to 870 °C at a rate of 150 °/min. After which the heating rate is reduced to 50 °/min for a smoother approach to the set temperature. The final sintering is carried out at a temperature of 910 °C for 5 minutes. The cooling rate is 100°/min. Simultaneously with cooling, the pressure is reduced to 5 MPa at a rate of 15 MPa/min. The resulting briquette is cut into electrodes with a cross-section of 6x6 mm and a length of at least 30 mm.

Способ обеспечивает получение спеченных изделий из любых бронзовых отходов. Такие изделия можно использовать в качестве электродов для процессов электроискрового легирования. Причем обеспечивается качественный перенос материала электрода на восстанавливаемую поверхность, предотвращается залипание электрода в зоне контакта, обеспечивается получение поверхности с хорошим микрорельефом и малой шероховатостью. Благодаря использованию установки электроэрозионного диспергирования и новых технологических режимов увеличивается производительность получения исходного порошкового материала, физико-химические показатели такого порошка выше. Сам процесс спекания требует на одну технологическую операцию меньше, чем у аналогичного способа, в силу использования нового энергоэффективного оборудования. Всё это снижает стоимость получения спеченных изделий, а также стоимость технологии электроискрового легирования.The method ensures the production of sintered products from any bronze waste. Such products can be used as electrodes for electric spark alloying processes. Moreover, high-quality transfer of the electrode material to the restored surface is ensured, sticking of the electrode in the contact zone is prevented, and a surface with good microrelief and low roughness is obtained. Thanks to the use of an electroerosive dispersion installation and new technological modes, the productivity of obtaining the initial powder material increases, and the physical and chemical characteristics of such powder are higher. The sintering process itself requires one less technological operation than a similar method, due to the use of new energy-efficient equipment. All this reduces the cost of producing sintered products, as well as the cost of electric spark alloying technology.

Возможность применения нового способа и его преимущества перед аналогом доказаны проведенными экспериментами, результаты которых были описаны в следующих научных статьях: Романов И.В., Задорожний Р.Н. Исследование физико-механических свойств бронзовых порошков, полученных методом электроэрозионного диспергирования // Технический сервис машин. 2020. № 4 (141). С. 148-156; Соловьева А.С., Романов И.В., Задорожний Р.Н. Исследование структуры и свойств вторичного медного сплава // Технический сервис машин. 2022. № 1 (146). С. 96-104; Романов И.В., Задорожний Р.Н. Выбор режимов электроискровой обработки для электродов из спеченной бронзы //Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. № 1. С. 96-106; Dorokhov A.S., Denisov V.A., Zadorozhny R.N., Romanov I.V., Zuevskiy V.A. The tribotechnical properties of electrosparks with a secondary bronze coating// Coatings. 2022. Т. 12. № 3.The possibility of using the new method and its advantages over the analogue have been proven by experiments, the results of which were described in the following scientific articles: Romanov I.V., Zadorozhny R.N. Study of the physical and mechanical properties of bronze powders obtained by electroerosive dispersion // Technical service of machines. 2020. No. 4 (141). pp. 148-156; Solovyova A.S., Romanov I.V., Zadorozhny R.N. Study of the structure and properties of secondary copper alloy // Technical service of machines. 2022. No. 1 (146). pp. 96-104; Romanov I.V., Zadorozhny R.N. Selection of electric spark processing modes for sintered bronze electrodes // Scientific and Technical Bulletin of Bryansk State University. 2021. No. 1. P. 96-106; Dorokhov A.S., Denisov V.A., Zadorozhny R.N., Romanov I.V., Zuevskiy V.A. The tribotechnical properties of electrosparks with a secondary bronze coating// Coatings. 2022. T. 12. No. 3.

Форма частиц порошка обусловлена тем, в каком виде материал выбрасывается из лунки в процессе ЭЭД. Видно, что в порошке превалируют частицы, имеющие правильную сферическую или эллиптическую форму. Они получаются кристаллизацией расплавленного материала (жидкой фазы). The shape of the powder particles is determined by the form in which the material is ejected from the hole during the EED process. It can be seen that particles with a regular spherical or elliptical shape predominate in the powder. They are obtained by crystallization of molten material (liquid phase).

Одной из физико-химических характеристик, характеризующих порошковый материал, является величина удельной поверхности, которая характеризует дисперсность порошка. Результаты исследований представлены в таблице 1. One of the physicochemical characteristics characterizing a powder material is the specific surface area, which characterizes the dispersion of the powder. The research results are presented in Table 1.

Таблица 1 − Результаты исследования удельной поверхности и размера пор бронзового порошкаTable 1 - Results of the study of the specific surface area and pore size of bronze powder

ОбразецSample Объём поглощенного азота, см3Volume of absorbed nitrogen, cm 3 /g Удельная поверхность, м2Specific surface area, m 2 /g Объем пор, см3Pore volume, cm 3 /g Радиус пор, ÅPore radius, Å Микро- (DFT)Micro (DFT) Мезо- (BJH)Meso- (BJH) Микро- (DFT)Micro (DFT) Мезо- (BJH)Meso- (BJH) БронзаBronze 19,8419.84 13,2513.25 0,0290.029 0,02870.0287 15,4915.49 18,5818.58

При прессовании наиболее важными технологическими свойствами являются такие параметры как сыпучесть, прессуемость и сила выталкивания брикета из матрицы. Согласно исследованиям, полученный порошок обладает высокой сыпучестью и плотной укладкой, частицы порошка имеют в абсолютном большинстве правильную форму – шаровидную или скругленные грани. When pressing, the most important technological properties are such parameters as flowability, compressibility and the force of pushing the briquette out of the matrix. According to research, the resulting powder has high flowability and dense packing; the vast majority of powder particles have the correct shape - spherical or rounded edges.

С целью изучения наплавочных возможностей образованный брикет был разрезан на электроды сечением 6х6 мм и длиной не менее 30 мм. Сравнительную наплавку осуществляли методом ЭИО на образцы из Стали 45, при этом параметры спеченной бронзы сравнивались с параметрами стандартного электродного материала – БрАЖ9-4. ЭИО осуществлялась на установке «Вестрон АИ-007». При наплавке контролировались толщина металлопокрытия и масса образца и электродов. In order to study the surfacing capabilities, the formed briquette was cut into electrodes with a cross-section of 6x6 mm and a length of at least 30 mm. Comparative surfacing was carried out using the EDM method on samples made of Steel 45, while the parameters of sintered bronze were compared with the parameters of the standard electrode material - BrAZh9-4. E&E was carried out using a Westron AI-007 installation. During surfacing, the thickness of the metal coating and the weight of the sample and electrodes were controlled.

В процессе наплавки отмечался более комфортный перенос материала при работе со спеченным электродом, чем стандартным электродом, т.е. отсутствовало прилипание электрода. Массоперенос, а именно прирост массы материала электрода к образцу у стандартного материала незначительно выше, однако расход по массе стандартного электрода больше. Прирост наплавленного слоя материала при обработке стандартным электродом незначительно меньше (измерения осуществлялись микрометром МК-25).During the surfacing process, a more comfortable transfer of material was noted when working with a sintered electrode than with a standard electrode, i.e. there was no electrode sticking. Mass transfer, namely the increase in the mass of the electrode material to the sample, is slightly higher for the standard material, but the mass consumption of the standard electrode is higher. The increase in the deposited layer of material when processed with a standard electrode is slightly less (measurements were carried out with an MK-25 micrometer).

Исследование профилограмм полученных покрытий при помощи профилограф-профилометра фирмы TAYLOR HOBSON показало, что покрытия, полученные электродами из спеченной бронзы, обладают меньшими значениям параметров микрорельефа и, соответственно, большей развитостью профиля поверхности и лучшей несущей способностью.The study of profilograms of the obtained coatings using a profilograph-profilometer from TAYLOR HOBSON showed that coatings obtained with sintered bronze electrodes have lower microrelief parameters and, accordingly, a more developed surface profile and better load-bearing capacity.

Claims (1)

Способ получения бронзовых электродов для процессов электроискрового легирования, включающий проведение электроэрозионного диспергирования бронзовых отходов в дистиллированной воде на установке электроэрозионного диспергирования при емкости конденсаторов 65 мкФ, дальнейшее изостатическое прессование полученного порошка и его спекание, отличающийся тем, что осуществляют электроэрозионное диспергирование любых бронзовых отходов на установке электроэрозионного диспергирования при частоте следования импульсов 172-174 Гц и напряжении на электродах 140-160 В, полученный порошок бронзы в графитовой пресс-форме помещают в камеру упомянутой установки, в которой одновременно осуществляют изостатическое прессование и спекание порошка при создании вакуума до уровня 1⋅10-3 Торр и предварительное сжатие при давлении 5 МПа, последующий нагрев до 100 °С со скоростью 150 °/мин, изотермическую выдержку в течение 2,5 мин, нагрев до 600 °С со скоростью 150 °/мин и изотермическую выдержку в течение 2,5 мин, увеличение давления прессования до 40 МПа со скоростью 15 МПа/мин, нагрев до 870 °С со скоростью 150 °/мин, снижение скорости нагрева до 50 °/мин, окончательное спекание при температуре 910 °С в течение 5 минут, охлаждение со скоростью 100 °/мин и снижение давления до 5 МПа со скоростью 15 МПа/мин, образованный брикет разрезают на электроды сечением 6×6 мм и длиной не менее 30 мм.A method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes, including carrying out electroerosive dispersion of bronze waste in distilled water at an electroerosive dispersion installation with a capacitor capacity of 65 μF, further isostatic pressing of the resulting powder and its sintering, characterized in that electroerosive dispersion of any bronze waste is carried out at an electroerosive dispersion installation dispersion at a pulse repetition rate of 172-174 Hz and a voltage at the electrodes of 140-160 V, the resulting bronze powder in a graphite mold is placed in the chamber of the mentioned installation, in which isostatic pressing and sintering of the powder is simultaneously carried out while creating a vacuum to a level of 1⋅10 - 3 Torr and preliminary compression at a pressure of 5 MPa, subsequent heating to 100 °C at a rate of 150 °/min, isothermal exposure for 2.5 minutes, heating to 600 °C at a rate of 150 °/min and isothermal exposure for 2. 5 min, increasing the pressing pressure to 40 MPa at a rate of 15 MPa/min, heating to 870 °C at a rate of 150 °/min, reducing the heating rate to 50 °/min, final sintering at a temperature of 910 °C for 5 minutes, cooling at a speed of 100 °/min and a decrease in pressure to 5 MPa at a speed of 15 MPa/min, the formed briquette is cut into electrodes with a cross-section of 6×6 mm and a length of at least 30 mm.
RU2022130745A 2022-11-25 Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes RU2802616C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802616C1 true RU2802616C1 (en) 2023-08-30

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937265A (en) * 1997-04-24 1999-08-10 Motorola, Inc. Tooling die insert and rapid method for fabricating same
RU2293798C2 (en) * 2005-03-22 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Coating of metallic powder applying method
RU2713900C2 (en) * 2018-06-05 2020-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of producing sintered articles from isostatically pressed electroerosive nanocomposite powders of lead bronze
RU2748659C2 (en) * 2019-10-07 2021-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for production of sintered products from monoaxially pressed electroerosive nanodisperse lead bronze powders
RU210381U1 (en) * 2021-10-13 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Device for obtaining nanodispersed powders from conductive materials
RU2779580C1 (en) * 2021-12-13 2022-09-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук METHOD FOR PRODUCING ELECTRODES FOR ELECTRIC-SPARK ALLOYING BASED ON THE COMPOSITE MATERIAL TiB2-Co2B

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5937265A (en) * 1997-04-24 1999-08-10 Motorola, Inc. Tooling die insert and rapid method for fabricating same
RU2293798C2 (en) * 2005-03-22 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Coating of metallic powder applying method
RU2713900C2 (en) * 2018-06-05 2020-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of producing sintered articles from isostatically pressed electroerosive nanocomposite powders of lead bronze
RU2748659C2 (en) * 2019-10-07 2021-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for production of sintered products from monoaxially pressed electroerosive nanodisperse lead bronze powders
RU210381U1 (en) * 2021-10-13 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Device for obtaining nanodispersed powders from conductive materials
RU2779580C1 (en) * 2021-12-13 2022-09-09 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук METHOD FOR PRODUCING ELECTRODES FOR ELECTRIC-SPARK ALLOYING BASED ON THE COMPOSITE MATERIAL TiB2-Co2B

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100575515C (en) A kind of method for preparing ultra-fine crystal WC-Co hard alloy
US3999952A (en) Sintered hard alloy of multiple boride containing iron
CN1346301A (en) Method of manufacturing metallic products such as sheet by cold working and flash annealing
Yang et al. Feasibility of producing Ti-6Al-4V alloy for engineering application by powder compact extrusion of blended elemental powder mixtures
Ageev et al. Investigation of the elemental composition of the WNF-95 sintered powder alloy obtained by the electroerosive dispersion of waste in a carbon-containing liquid
WO2009141152A1 (en) Method and device for producing a workpiece, particularly a shaping tool or a part of a shaping tool
Jha et al. Preparation and properties of 6061 aluminium alloy/graphite composites by PM route
RU2802616C1 (en) Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes
RU2292988C1 (en) Method for producing molybdenum-copper composition material
Korać et al. Sintered materials based on copper and alumina powders synthesized by a novel method
JPH06192772A (en) Use of copper material containing pore as semiprocessed goods to be cut
RU2613240C2 (en) Method of making workpieces of tungsten-titanium hard alloy
Bagliuk et al. Effect of metal phase composition on mechanical and tribological properties of Fe-glass composites
Egorova et al. Formation of technological properties and structure of high-speed powder steels and the influence of alloying components on the processes of diffusion and splicing during sintering and hot stamping
RU2681238C1 (en) Method for producing sintered products from electrosparking tungsten-containing nanocomposite powders
EP0234099B1 (en) Powder metallurgy high speed tool steel article and method of manufacture
RU2034928C1 (en) Method to produce sintered composite material on the base of titanium diboride
RU2810417C1 (en) Method for producing alloy from lead brass powder ls58-3
RU2551750C1 (en) Method of manufacturing of pipe blanks out of metal powders
RU2567418C1 (en) Production of copper-based composite for electric contacts
RU2737185C1 (en) Method of producing composite materials based on ti-b-fe, ain modified nanoparticles
RU2788836C1 (en) Method for obtaining a two-layer composite material for discontinuous electrical contacts
Levashov et al. Structure and properties of dispersion-strengthened-with-nanosized particles refractory hard material TiC—Ni-alloy
CN104084585B (en) Oversize rolling roller and production method thereof
RU74844U1 (en) ELECTRODE FOR ELECTRIC SPARK ALLOYING