RU2681237C1 - Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием - Google Patents
Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681237C1 RU2681237C1 RU2018105138A RU2018105138A RU2681237C1 RU 2681237 C1 RU2681237 C1 RU 2681237C1 RU 2018105138 A RU2018105138 A RU 2018105138A RU 2018105138 A RU2018105138 A RU 2018105138A RU 2681237 C1 RU2681237 C1 RU 2681237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- alloy
- cobalt
- powders
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/14—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes using electric discharge
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению порошка кобальтохромового сплава КХМС. Проводят электроэрозионное диспергирование сплава КХМС в бутаноле посредством воздействия на него кратковременных электрических разрядов между электродами при напряжении на электродах 90-110 В, емкости разрядных конденсаторов 48 мкФ и частоте следования импульсов 110-130 Гц с получением порошка кобальтохромового сплава. Обеспечивается стабильность диспергирования сплава КХМС. 3 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству металлических наноразмерных порошков. В промышленности для получения металлических порошков применяют физические и физико-химические методы.
Известен способ получения дисперсного металлического порошка кобальта [патент РФ №2030972, B22F 9/22, опубл. 20.03.1995 г.], заключающийся в том, что сначала готовят раствор щелочи, затем в него порциями вводят раствор соли кобальта при комнатной температуре при перемешивании. Полученный гидроксид металла подвергают фильтрации и промыванию, в процессе которых осуществляют его измельчение. Затем полученный продукт после сушки на воздухе восстанавливают до металла, с помощью пропускаемого через него водорода, при нагревании до температуры выше порога восстановления гидроксида металла.
К недостаткам способа можно отнести расход большого количества воды. Кроме того, рекомендуемые температурно-временные параметры восстановления гидроксида металла при температуре выше порога восстановления не позволяют получать ультрадисперсный порошок, так как незначительное повышение температуры выше порога температуры восстановления приводит к одновременному интенсивному протеканию процесса спекания образовавшихся энергонасыщенных ультрадисперсных частиц металла.
Известен способ получения порошка металла подгруппы хрома, преимущественно молибдена и вольфрама (см. Гостищев В.В. Получение порошков молибдена и вольфрама восстановлением их соединений магнием в расплаве хлорида натрия / Гостищев В.В., Бойко В.Ф. // Химическая технология. - 2006. - №8. - С. 15-17), включающий загрузку в реактор хлорида натрия, нагрев реактора до температуры 827°С с образованием хлоридного расплава, растворение в нем вольфрамата или молибдата натрия, предварительно полученных сплавлением с содой оксидов WO3 или MoO3. Затем в качестве восстановителя в реактор добавляют порошок магния с избытком 40% по отношению к его стехиометрическому значению и осуществляют взаимодействие оксидного соединения вольфрама или молибдена с магнием в расплаве хлорида натрия с восстановлением вольфрамата натрия или молибдата натрия до металла. Расплав выдерживают 15-20 минут до полного осаждения образовавшегося порошка. Затем расплав сливают, осажденный порошок отмывают водой от остатка солей до нейтрального состояния и сушат. В результате получают порошки вольфрама или молибдена с удельной поверхностью соответственно 0,06 и 0,11 м2/г.
Данный способ характеризуется недостаточной технологичностью по причине получения порошков с пониженной величиной удельной поверхности. Кроме того, недостатком способа является повышенный расход магния вследствие проведения реакции восстановления при избытке магния по отношению к стехиометрии. Избыточный магний безвозвратно теряется вместе со сливаемым расплавом и при отмывке порошка от остатка солей.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения металлического порошка, описанный в патенте РФ 2332280 С2, B22F 9/14, 30.06.2006, в котором порошок получают путем зажигания разряда между двумя электродами, один из которых катод, который выполняют из распыляемого материала в виде стержня, диаметром 10≤d≤40 мм. В качестве другого электрода-анода используют электролит (техническая вода). Процесс получения порошка ведут при следующих параметрах: напряжение между электродами 500≤U≤650 В, ток разряда 1,5≤I≤3 А, расстояние между катодом и электролитом 2≤l≤10 мм. Весь процесс ведут при атмосферном давлении.
Недостатком прототипа является невозможность получения порошков-сплавов с равномерным распределением легирующих элементов, наноразмерных порошков а также высокие энергетические затраты.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи получения порошков из кобальтохромового сплава с низкой себестоимостью, невысокими энергетическими затратами и экологической чистотой процесса.
Поставленная задача достигается способом электроэрозионного диспергирования(ЭЭД). кобальто-хромового сплава ( КХМС) состоящего из Co (63 %); Сr ( 27 %); Mo (5%). Процесс ЭЭД представляет собой разрушение токопроводящего материала в результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами [3]. В зоне разряда под действием высоких температур происходит нагрев, расплавление и частичное испарение металла.
На фигуре 1 –результаты микроскопии и микроанализа порошков; на фигуре 2 – рентгеноспектральный микроанализ образца, на фигуре 3 – гранулометрический состав образцов.
Пример 1.
На экспериментальной установке для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов в бутаноле при массе загрузки 450 г диспергировали сплав КХМС (Co - 63 %; Сr - 27 %; Mo - 5%). При этом использовали следующие электрические параметры установки:
− частота следования импульсов 70...80 Гц;
− напряжение на электродах от 50…60 В;
− ёмкость конденсаторов 28 мкФ.
Данные режимы получения порошка не рекомендуются, т.к. процесс диспергирования идет не стабильно.
Пример 2.
На экспериментальной установке для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов в бутаноле при массе загрузки 450 г диспергировали сплав КХМС. При этом использовали следующие электрические параметры установки:
− частота следования импульсов 110...130 Гц;
− напряжение на электродах от 90…110 В;
− ёмкость конденсаторов 48 мкФ.
Полученный кобальто-хромовый порошок исследовали различными методами. Изучение фазового состава электроэрозионного кобальто-хромового порошка проводили помощью энерго-дисперсионного анализатора рентгеновского излучения фирмы EDAX, встроенного в растровый электронный микроскоп Nova NanoSEM 450. В результате изучения концентраций элементного и минералогического состава образца, были получены результаты, представленные на фигуре 2.
Основным материалом в образцах является кобальт – 44,78 %, хром – 30,65%, углерод – 25,37% и кислород – 16,75%.
Затем полученный порошок проанализировали с помощью лазерного анализатора размеров частиц «Analysette 22 NanoTec» для определения распределения полученных частиц порошка по размерам (фигура 3).
Установлено, что средний размер частиц составляет 27,09 мкм, арифметическое значение - 27,088 мкм. Коэффициент элонгации (удлинения) частиц размером составляет 2,16, что говорит о сферической форме частиц порошка.
Для изучения формы и морфологии полученных кобальто-хромовых порошков были выполнены снимки на растровом электронном микроскопе «Nova NanoSEM 450». На основании фигуры 1, порошок, полученный методом ЭЭД из сплава КХМС, в основном состоит из частиц правильной сферической формы (или эллиптической), с включениями частиц неправильной формы (конгломератов) и осколочной формы.
Пример 3.
На экспериментальной установке для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов в бутаноле при массе загрузки 450 г диспергировали сплав КХМС. При этом использовали следующие электрические параметры установки:
- частота следования импульсов 180…190 Гц;
- напряжение на электродах от 150…160 В;
- емкость конденсаторов 68 мкФ.
Данные режимы получения порошка не рекомендуются, т.к. процесс диспергирования идет не стабильно.
Источники информации
1. Борд, Н.Ю. Новая технология переработки отходов твердых и тяжелых сплавов // Инструмент. - 1996. №6 - С. 47-49.
2. Заликман, А.Н. Получение твердых сплавов из регенерированных смесей WC-Co, полученных из кусковых отходов цинковым методом // Цветные металлы. - 1993. №1 - С. 10.
3. Немилов, Е.Ф. Электроэрозионная обработка материалов. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. - 160 с.
Claims (1)
- Способ получения порошка кобальтохромового сплава КХМС, характеризующийся тем, что проводят электроэрозионное диспергирование сплава КХМС в бутаноле посредством воздействия на него кратковременных электрических разрядов между электродами при напряжении на электродах 90-110 В, емкости разрядных конденсаторов 48 мкФ и частоте следования импульсов 110-130 Гц с получением порошка кобальтохромового сплава.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105138A RU2681237C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018105138A RU2681237C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2681237C1 true RU2681237C1 (ru) | 2019-03-05 |
Family
ID=65632689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018105138A RU2681237C1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2681237C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699479C1 (ru) * | 2019-04-10 | 2019-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нихромовых порошков электроэрозионным диспергированием в воде дистиллированной |
RU2747205C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2021-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения порошка тяжелых вольфрамовых псевдосплавов электроэрозионным диспергированием отходов сплава ВНЖ в керосине |
RU2772879C1 (ru) * | 2021-12-10 | 2022-05-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) | Способ получения никельхромовых порошков из отходов сплава Х20Н80 в воде дистиллированной |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1060379A1 (ru) * | 1981-11-26 | 1983-12-15 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Способ электроэрозионного диспергировани металлов и сплавов |
SU1722692A1 (ru) * | 1990-06-11 | 1992-03-30 | Научно-Производственное Объединение "Стеклопластик" (Su) | Способ электроэрозионного диспергировани металлов |
SU1681466A1 (ru) * | 1989-10-20 | 1995-03-10 | Новомосковский Филиал Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза | Установка электроэрозионного диспергирования токопроводящих материалов для получения одно- и многокомпонентных каталитических систем |
RU2332280C2 (ru) * | 2006-06-30 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева | Способ получения металлического порошка (варианты) |
US8460485B2 (en) * | 2008-09-05 | 2013-06-11 | Tohoku University | Method of forming fine grains of Co-Cr-Mo alloy with nitrogen addition and Co-Cr-Mo alloy with nitrogen addition |
-
2018
- 2018-02-12 RU RU2018105138A patent/RU2681237C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1060379A1 (ru) * | 1981-11-26 | 1983-12-15 | Научно-производственное объединение "Тулачермет" | Способ электроэрозионного диспергировани металлов и сплавов |
SU1681466A1 (ru) * | 1989-10-20 | 1995-03-10 | Новомосковский Филиал Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института Азотной Промышленности И Продуктов Органического Синтеза | Установка электроэрозионного диспергирования токопроводящих материалов для получения одно- и многокомпонентных каталитических систем |
SU1722692A1 (ru) * | 1990-06-11 | 1992-03-30 | Научно-Производственное Объединение "Стеклопластик" (Su) | Способ электроэрозионного диспергировани металлов |
RU2332280C2 (ru) * | 2006-06-30 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева | Способ получения металлического порошка (варианты) |
US8460485B2 (en) * | 2008-09-05 | 2013-06-11 | Tohoku University | Method of forming fine grains of Co-Cr-Mo alloy with nitrogen addition and Co-Cr-Mo alloy with nitrogen addition |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699479C1 (ru) * | 2019-04-10 | 2019-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения нихромовых порошков электроэрозионным диспергированием в воде дистиллированной |
RU2747205C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2021-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ получения порошка тяжелых вольфрамовых псевдосплавов электроэрозионным диспергированием отходов сплава ВНЖ в керосине |
RU2772879C1 (ru) * | 2021-12-10 | 2022-05-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) | Способ получения никельхромовых порошков из отходов сплава Х20Н80 в воде дистиллированной |
RU2773963C1 (ru) * | 2021-12-10 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) | Способ получения никельхромовых порошков из отходов сплава Х20Н80 в керосине осветительном |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5062721B2 (ja) | ナノサイズワイヤーの製造方法 | |
US20040052672A1 (en) | Metal and alloy powders and powder fabrication | |
RU2709561C1 (ru) | Способ получения вольфрамотитанокобальтовых порошков из отходов сплава Т30К4 в спирте | |
RU2681237C1 (ru) | Способ получения кобальто-хромовых порошков электроэрозионным диспергированием | |
Van Vuuren et al. | Titanium production via metallothermic reduction of TiCl4in molten salt: Problems and products | |
RU2699479C1 (ru) | Способ получения нихромовых порошков электроэрозионным диспергированием в воде дистиллированной | |
Zhang et al. | Electrochemical dissolution of cemented carbide scrap and electrochemical preparation of tungsten and cobalt metals | |
Xiao et al. | Direct electrochemical preparation of cobalt, tungsten, and tungsten carbide from cemented carbide scrap | |
WO2005111272A1 (ja) | プラズマ誘起電解による微粒子の製造方法 | |
Dobkowska et al. | A comparison of the microstructure-dependent corrosion of dual-structured Mg-Li alloys fabricated by powder consolidation methods: Laser powder bed fusion vs pulse plasma sintering | |
EP3138932B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gewinnung eines pulvers aus partikeln von wolfram oder wolframverbindungen mit einer partikelgrösse im nano-, mikron- oder submikronbereich | |
Abdel-Karim | Electrochemical synthesis of nanocomposites | |
RU2758613C1 (ru) | Способ получения хромсодержащих порошков из стали Х13 в бутиловом спирте | |
Jayaganthan et al. | Influence of machining parameters of electrochemical micromachining process over magnesium based hybrid metal matrix composite | |
JP7296232B2 (ja) | 中実球状粉末の製造方法及び造形製品の製造方法 | |
RU2804892C1 (ru) | Способ получения порошка молибдена электроэрозией молибденовых отходов | |
RU2683162C2 (ru) | Способ получения порошка псевдосплава W-Ni-Fe методом электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде | |
RU2772879C1 (ru) | Способ получения никельхромовых порошков из отходов сплава Х20Н80 в воде дистиллированной | |
Shut et al. | Properties of ultrafine copper-containing powders prepared by a sonoelectrochemical method | |
RU2735844C1 (ru) | Способ получения коррозионностойких порошков из стали Х17 в керосине | |
Li et al. | A new green approach for recovery of metallic tungsten through electrolysis of tungsten carbide scrap anode in molten salts | |
RU2779730C1 (ru) | Способ получения жаропрочного никелевого порошка из отходов сплава ЖС6У в воде дистиллированной | |
RU2784147C1 (ru) | Способ получения твердосплавного порошка из отходов сплава Т5К10 в воде дистиллированной. | |
RU2599476C2 (ru) | Способ получения медного порошка из отходов | |
RU2773963C1 (ru) | Способ получения никельхромовых порошков из отходов сплава Х20Н80 в керосине осветительном |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200213 |