RU2795311C1 - METHOD FOR PRODUCING A LEAD-ANTIMONY ALLOY FROM POWDERS OBTAINED BY ELECTROEROSIVE DISPERSION OF PbSb-3 ALLOY WASTE IN WATER - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING A LEAD-ANTIMONY ALLOY FROM POWDERS OBTAINED BY ELECTROEROSIVE DISPERSION OF PbSb-3 ALLOY WASTE IN WATER Download PDF

Info

Publication number
RU2795311C1
RU2795311C1 RU2022128111A RU2022128111A RU2795311C1 RU 2795311 C1 RU2795311 C1 RU 2795311C1 RU 2022128111 A RU2022128111 A RU 2022128111A RU 2022128111 A RU2022128111 A RU 2022128111A RU 2795311 C1 RU2795311 C1 RU 2795311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alloy
lead
antimony
waste
pbsb
Prior art date
Application number
RU2022128111A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Викторович Агеев
Михаил Сергеевич Королев
Анна Евгеньевна Агеева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2795311C1 publication Critical patent/RU2795311C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: powder metallurgy.
SUBSTANCE: invention is related in particular to production of alloys by spark plasma alloying. It can be used in production of lead alloys for gratings of lead batteries. The lead-antimony alloy is obtained by spark plasma fusion of powders obtained by electroerosive dispersion of PbSb-3 alloy waste in distilled water at a temperature of 300°C, pressure of 40 MPa and exposure time of 5 min.
EFFECT: fine-grained structure of the alloy with a uniform distribution of phases and low porosity.
1 cl, 5 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении свинцовых сплавов для решеток свинцовых аккумуляторов.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the production of lead alloys for gratings of lead batteries.

Известен способ получения свинцовых сплавов для решеток свинцовых аккумуляторов [RU 2224040 C2 (C22C 11/08 (2000.01)]. Исходным сырьем для производства свинцового сплава является черновой свинец, лом свинца и свинцовых сплавов, олово первичное или лом оловосодержащий, сурьма или свинцово -сурьмянистая лигатура, мышьяк или мышьяковистая лигатура, а также сера, медь и селен. Черновой свинец и лом свинца и свинцовых сплавов загружают в котел, при необходимости рафинируют (доводят содержание примесей до нужного количества). После чего в свинец вводят сурьму или свинцово -сурьмянистую лигатуру в нужном количестве, производят перемешивание сплава до полного растворения и анализируют полученный сплав. При достижении необходимой концентрации сурьмы в сплав вводят олово или лом оловосодержащий, гомогенизируют сплав и вводят мышьяк или его сплав со свинцом, а также медь и серу. Доводка по содержанию мышьяка и олова в сплаве производится по результатам экспресс-анализа и химического состава шихтовых материалов путем расчета и загрузки в котел необходимого количества по каждому из материалов. После расплавления для усреднения химического состава производится перемешивание сплава. Введение вышеуказанных легирующих компонентов можно производить и одновременно до операции загрузки селена. После получения сплава нужного состава по легирующим компонентам в него вводят селен, засыпая в бункер вертикальной мешалки. Мешалку устанавливают в котел, опускают в расплав, включают, перемешивают в течение 10 минут и в образовавшуюся воронку на поверхности металлического расплава загружают селен. После его загрузки перемешивание расплава ведут в течение 10 минут, периодически изменения направление вращения. По завершении операции мешалку извлекают из котла, сплаву дают отстояться в течение 5 минут, после чего отбирается проба на экспресс-анализ. Температуру в процессе получения сплава поддерживают в пределах 330…500°С.A known method for producing lead alloys for gratings of lead batteries [RU 2224040 C2 (C22C 11/08 (2000.01)]. The feedstock for the production of lead alloy is black lead, scrap lead and lead alloys, primary tin or tin-containing scrap, antimony or lead-antimony ligature, arsenic or arsenic ligature, as well as sulfur, copper and selenium.Black lead and scrap of lead and lead alloys are loaded into the boiler, if necessary, refined (the content of impurities is adjusted to the desired amount).After that, antimony or lead-antimony ligature is introduced into the lead in the required amount, mix the alloy until complete dissolution and analyze the resulting alloy.When the required concentration of antimony is reached, tin or tin-containing scrap is introduced into the alloy, the alloy is homogenized and arsenic or its alloy with lead, as well as copper and sulfur are introduced. tin in an alloy is produced according to the results of an express analysis and the chemical composition of charge materials by calculating and loading into the boiler the required amount for each of the materials. After melting, the alloy is stirred to average the chemical composition. The introduction of the above alloying components can be carried out simultaneously before the selenium loading operation. After obtaining an alloy of the desired composition in terms of alloying components, selenium is introduced into it, pouring it into the hopper of a vertical mixer. The stirrer is installed in the boiler, lowered into the melt, turned on, stirred for 10 minutes, and selenium is loaded into the formed funnel on the surface of the metal melt. After its loading, the mixing of the melt is carried out for 10 minutes, periodically changing the direction of rotation. Upon completion of the operation, the stirrer is removed from the boiler, the alloy is allowed to settle for 5 minutes, after which a sample is taken for express analysis. The temperature during the production of the alloy is maintained within 330...500°C.

Данный способ имеет ряд недостатков, а именно высокое количество операций, необходимость постоянного поддержания температуры плавления в котле, что ведет к повышенным энергозатратам, низкая экологичность процесса.This method has a number of disadvantages, namely a high number of operations, the need to constantly maintain the melting temperature in the boiler, which leads to increased energy consumption, low environmental friendliness of the process.

Известен способ получения свинцовых сплавов для решеток свинцовых аккумуляторов, который принят в качестве прототипа [Яп. заявка, кл. С 22 С 1/2, В 22 D 25/04, 56-47528, заявл. 27.9.79, 54-124409, опубл. 30.4.81]. Свинцовый сплав, содержащий 2…3% сурьмы, расплавляют при температуре 310°C, добавляют свинцовую проволоку, содержащую серу, селен или теллур в нужном количестве, герметизируют автоклав, быстро поднимают температуру до 420-450°C и давление до 500 атм., при которых расплав выдерживают 10 минут.A known method for producing lead alloys for gratings of lead batteries, which is adopted as a prototype [Yap. application, cl. C 22 C 1/2, B 22 D 25/04, 56-47528, Appl. 27.9.79, 54-124409, publ. 30.4.81]. A lead alloy containing 2...3% antimony is melted at a temperature of 310°C, a lead wire containing sulfur, selenium or tellurium in the required amount is added, the autoclave is sealed, the temperature is quickly raised to 420-450°C and the pressure is up to 500 atm., at which the melt is held for 10 minutes.

Однако этот способ не может быть применен для получения заявляемого свинцового сплава, так как требует сложной аппаратуры, работающей под высоким давлением. Недостатком известного способа является многооперационность процесса получения сплава, а также высокие затраты энергии на получение расплавов.However, this method cannot be applied to obtain the inventive lead alloy, as it requires complex equipment operating under high pressure. The disadvantage of the known method is the multi-operation process of obtaining an alloy, as well as high energy costs for obtaining melts.

Известен способ получения свинцово-сурьмянистого сплава [RU 2224040 C2(C22C 11/08 (2000.01)], исходным сырьем для производства которого является черновой свинец, лом свинца и свинцовых сплавов, олово первичное или лом оловосодержащий, сурьма или свинцово-сурьмянистая лигатура, мышьяк или мышьяковистая лигатура, а также сера, медь и селен.A known method for producing a lead-antimony alloy [RU 2224040 C2(C22C 11/08 (2000.01)], the raw material for the production of which is black lead, scrap lead and lead alloys, primary tin or tin-containing scrap, antimony or lead-antimony ligature, arsenic or arsenic ligature, as well as sulfur, copper and selenium.

Черновой свинец и лом свинца и свинцовых сплавов загружают в котел, при необходимости рафинируют (доводят содержание примесей до нужного количества). После чего в свинец вводят сурьму или свинцово - сурьмянистую лигатуру в нужном количестве, производят перемешивание сплава до полного растворения и анализируют полученный сплав. При достижении необходимой концентрации сурьмы в сплав вводят олово или лом оловосодержащий, гомогенизируют сплав и вводят мышьяк или его сплав со свинцом, а также медь и серу. Доводка по содержанию мышьяка и олова в сплаве производится по результатам экспресс-анализа и химического состава шихтовых материалов путем расчета и загрузки в котел необходимого количества по каждому из материалов. После расплавления для усреднения химического состава производится перемешивание сплава.Black lead and scrap lead and lead alloys are loaded into the boiler, refined if necessary (the content of impurities is adjusted to the required amount). After that, antimony or lead-antimony ligature is introduced into lead in the required amount, the alloy is stirred until complete dissolution and the resulting alloy is analyzed. When the required concentration of antimony is reached, tin or tin-containing scrap is introduced into the alloy, the alloy is homogenized and arsenic or its alloy with lead, as well as copper and sulfur are introduced. Fine-tuning the content of arsenic and tin in the alloy is carried out according to the results of express analysis and the chemical composition of charge materials by calculating and loading the required amount for each of the materials into the boiler. After melting, the alloy is stirred to average the chemical composition.

Введение вышеуказанных легирующих компонентов можно производить и одновременно до операции загрузки селена.The introduction of the above alloying components can be carried out simultaneously before the selenium loading operation.

После получения сплава нужного состава по легирующим компонентам в него вводят селен, засыпая в бункер вертикальной мешалки. Мешалку устанавливают в котел, опускают в расплав, включают, перемешивают в течение 10 минут и в образовавшуюся воронку на поверхности металлического расплава загружают селен. После его загрузки перемешивание расплава ведут в течение 10 минут, периодически изменения направление вращения. По завершении операции мешалку извлекают из котла, сплаву дают отстояться в течение 5 минут, после чего отбирается проба на экспресс-анализ. Температуру в процессе получения сплава поддерживают в пределах 330-500°С.After obtaining an alloy of the desired composition in terms of alloying components, selenium is introduced into it, pouring it into the hopper of a vertical mixer. The stirrer is installed in the boiler, lowered into the melt, turned on, stirred for 10 minutes, and selenium is loaded into the formed funnel on the surface of the metal melt. After its loading, the mixing of the melt is carried out for 10 minutes, periodically changing the direction of rotation. Upon completion of the operation, the stirrer is removed from the boiler, the alloy is allowed to settle for 5 minutes, after which a sample is taken for express analysis. The temperature during the production of the alloy is maintained within 330-500°C.

Данный способ обладает рядом недостатков, а именно необходимость первоначального рафинирования и последующее за этим постоянное добавление легирующих компонентов, многооперационность процесса перемешивания и постоянный контроль за химическим составом требуют времени и энергетических затрат.This method has a number of disadvantages, namely, the need for initial refining and the subsequent constant addition of alloying components, the multi-operation nature of the mixing process and constant monitoring of the chemical composition require time and energy costs.

Наиболее близким изобретению по технической сущности и достигаемому результату является свинцовый сплав для решеток свинцовых аккумуляторов [авторское свидетельство SU 467524, МПК С22С 11/08, опубликованное 15.04.1975 г.], который содержит сурьму, мышьяк, олово, селен, при следующем соотношении компонентов, мас., %: сурьма - 1,0…3,5; олово - 0,01…0,05; мышьяк - 0,025…0,2; селен - 0,005…0,1; свинец - остальное. Производство сплава производиться методом литья форм.The closest invention in terms of technical essence and the achieved result is a lead alloy for gratings of lead batteries [author's certificate SU 467524, IPC C22C 11/08, published on 15.04.1975], which contains antimony, arsenic, tin, selenium, in the following ratio of components , wt., %: antimony - 1.0…3.5; tin - 0.01…0.05; arsenic - 0.025 ... 0.2; selenium - 0.005…0.1; lead - the rest. The production of the alloy is carried out by casting molds.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при получении известного свинцового сплава относят низкую механическую прочность сплава, высокую хрупкость, и потерю литейных свойств.The reasons preventing the achievement of the technical result indicated below, when obtaining a known lead alloy, include the low mechanical strength of the alloy, high brittleness, and the loss of casting properties.

Анализ описанных выше аналога и прототипа выявил, что ни в одном из них не достигается желаемый результат - получение свинцового сплава высокой коррозионной стойкости, механической прочности и пластичности.The analysis of the analogue and prototype described above revealed that none of them achieves the desired result - obtaining a lead alloy of high corrosion resistance, mechanical strength and ductility.

Наиболее близким к предлагаемому способу подходит способ изготовления композиционного материала на основе меди, включающий смешение исходных порошков меди, окислов металлов и графита в заданном соотношении, формование из подготовленной смеси контактов путем прессования под давлением, последующее спекание в защитной атмосфере азота, водорода или вакууме при температуре 800…1000°C в течение 1…2 ч. Затем полученные контакты допрессовывают или калибруют, после чего проводят окончательный отжиг в защитной или нейтральной атмосфере при 450…500°C [авт. св. СССР №139379, С22С 1/05, 1960].The closest to the proposed method is the method of manufacturing a composite material based on copper, including mixing the initial powders of copper, metal oxides and graphite in a given ratio, molding from the prepared mixture of contacts by pressing under pressure, followed by sintering in a protective atmosphere of nitrogen, hydrogen or vacuum at a temperature 800...1000°C for 1...2 hours Then the obtained contacts are additionally pressed or calibrated, after which the final annealing is carried out in a protective or neutral atmosphere at 450...500°C [ed. St. USSR No. 139379, C22C 1/05, 1960].

Недостатками этих способов являются многооперационность, низкое качество материала порошковых изделий вследствие относительно высокой конечной пористости и невысокие физико-механические свойства.The disadvantages of these methods are multi-operation, low quality of the material of powder products due to the relatively high final porosity and low physical and mechanical properties.

В основу изобретения положена задача получить заготовки свинцово-сурьмянистого сплава с улучшенными физико-механическими свойствами без существенного увеличения затрат на их изготовление.The invention is based on the task of obtaining blanks of a lead-antimony alloy with improved physical and mechanical properties without a significant increase in the cost of their manufacture.

Поставленная задача решается тем, что свинцово-сурьмянистый сплав получаются в результате искрового плазменного сплавления порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов сплава ССу-3 (ГОСТ 1292-81) в воде дистиллированной.The problem is solved by the fact that the lead-antimony alloy is obtained as a result of spark plasma fusion of powders obtained by electroerosive dispersion of SSu-3 alloy waste (GOST 1292-81) in distilled water.

Процесс электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) представляет собой разрушение токопроводящего материала в результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами.The process of electrical discharge dispersion (EED) is the destruction of a conductive material as a result of local action of short-term electrical discharges between the electrodes.

Регулируя электрические параметры установки для электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) можно получать за определенные промежутки времени нужное количество порошка заданных размеров и качества. Получаемые электроэрозионным способом порошковые материалы имеют в основном сферическую форму частиц.By adjusting the electrical parameters of the installation for electroerosive dispersion (EED), it is possible to obtain the required amount of powder of a given size and quality for certain periods of time. The powder materials obtained by the electroerosive method are mainly spherical in shape.

Получение свинцово-сурьмянистого сплава искровым плазменным сплавлением в условиях быстрого нагрева и малой продолжительности рабочего цикла способствует повышению физико-механических свойств по сравнению с промышленными сплавами, из которых были получены исходные частицы порошка, за счет подавления роста зерна и получения равновесного состояния с субмикронным и наномасштабным зерном. Использование метода искрового плазменного сплавления для получения свинцово-сурьмянистого сплава из порошка, полученного электроэрозионным диспергированием сплава ССу3, позволит обеспечить высокую работоспособность деталей за счет однородности поверхности, благоприятной структуры и низкой пористости изделия.The production of a lead-antimony alloy by spark plasma alloying under conditions of rapid heating and a short duration of the working cycle contributes to an increase in physical and mechanical properties compared to industrial alloys from which the initial powder particles were obtained, by suppressing grain growth and obtaining an equilibrium state with submicron and nanoscale grain. The use of the spark plasma alloying method to obtain a lead-antimony alloy from a powder obtained by electroerosive dispersion of the CCu3 alloy will ensure high performance of parts due to the surface uniformity, favorable structure, and low porosity of the product.

На фигуре 1 представлена схема процесса ЭЭД отходов сплава ССу-3, на фигуре 2 показаны методика и режимы искрового плазменного сплавления порошков, на фигуре 3 - микроструктура свинцово-сурьмянистого сплава, на фигуре 4 - спектрограмма элементного состава свинцово-сурьмянистого сплава, на фигуре 5 - дифрактограмма свинцово-сурьмянистого сплава.The figure 1 shows a diagram of the EED process of waste alloy SSu-3, figure 2 shows the technique and modes of spark plasma alloying of powders, figure 3 shows the microstructure of the lead-antimony alloy, figure 4 shows the spectrogram of the elemental composition of the lead-antimony alloy, figure 5 - diffraction pattern of lead-antimony alloy.

Свинцово-сурьмянистый порошок из отходов сплава ССу-3 получали в следующей последовательности.Lead-antimony powder from the waste of the SSu-3 alloy was obtained in the following sequence.

На первом этапе производили сортировку отходов сплава ССу-3, их промывку, сушку, обезжиривание и взвешивание. Реактор заполняли рабочей средой - водой дистиллированной, отходы загружали в реактор. Монтировали электроды из тех же отходов сплава ССу-3. Смонтированные электроды подключали к генератору импульсов. Устанавливали необходимые параметры процесса: частоту следования импульсов, напряжение на электродах, емкость конденсаторов.At the first stage, SSu-3 alloy waste was sorted, washed, dried, degreased and weighed. The reactor was filled with a working medium - distilled water, the waste was loaded into the reactor. Mounted electrodes from the same waste alloy SSu-3. The mounted electrodes were connected to a pulse generator. The required process parameters were set: pulse repetition rate, electrode voltage, and capacitor capacitance.

На втором этапе - этапе электроэрозионного диспергирования отходов сплава ССу-3 включали установку. Процесс ЭЭД отходов сплава ССу-3 представлен на фигуре 1. Импульсное напряжение генератора 1 прикладывается к электродам 2 и далее к отходам сплава 3 (в качестве электродов так же служили соответственно отходы решеток токоотводов кислотного аккумулятора сплава ССу3) в реакторе 4. При достижении напряжения определенной величины происходит электрический пробой рабочей среды 5, находящийся в межэлектродном пространстве, с образованием канала разряда. Благодаря высокой концентрации тепловой энергии, материал в точке разряда плавится и испаряется, рабочая среда испаряется и окружает канал разряда газообразными продуктами распада (газовым пузырем 6). В результате развивающихся в канале разряда и газовом пузыре значительных динамических сил, капли расплавленного материала выбрасываются за пределы зоны разряда в рабочую среду, окружающую электроды, и застывают в ней, образуя каплеобразные частицы порошка 7. Регулятор напряжения 8 предназначен для установки необходимых значений напряжения, а встряхиватель 9 передвигает один электрод, что обеспечивает непрерывное протекание процесса ЭЭД.At the second stage - the stage of electroerosive dispersion of wastes of the SSu-3 alloy, the installation was turned on. The process of EED of the waste of the SSu-3 alloy is shown in figure 1. The impulse voltage of the generator 1 is applied to the electrodes 2 and then to the waste of the alloy 3 (the waste of the grids of current collectors of the acid battery of the SSu3 alloy served as electrodes, respectively) in the reactor 4. When the voltage reaches a certain magnitude, an electrical breakdown of the working medium 5 occurs, located in the interelectrode space, with the formation of a discharge channel. Due to the high concentration of thermal energy, the material at the discharge point melts and evaporates, the working medium evaporates and surrounds the discharge channel with gaseous decomposition products (gas bubble 6). As a result of significant dynamic forces developing in the discharge channel and gas bubble, drops of molten material are ejected outside the discharge zone into the working medium surrounding the electrodes and solidify in it, forming drop-like powder particles 7. The voltage regulator 8 is designed to set the required voltage values, and shaker 9 moves one electrode, which ensures the continuous flow of the EED process.

На третьем этапе проводится выгрузка рабочей жидкости с порошком из реактора.At the third stage, the working fluid with powder is unloaded from the reactor.

На четвертом этапе происходит выпаривание раствора, его сушка, взвешивание, фасовка, упаковка. Затем полученный порошок подвергали сплавлению.At the fourth stage, the solution is evaporated, dried, weighed, packed, packaged. Then the resulting powder was subjected to fusion.

Сплавление свинцово-сурьмянистого порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology» (США).Fusion of lead-antimony powder was carried out in the system SPS 25-10 "Thermal Technology" (USA).

При этом достигается следующий технический результат: получение заготовки свинцово-сурьмянистого сплава с улучшенными физико-механическими свойствами без существенного увеличения затрат на их изготовление.This achieves the following technical result: obtaining a workpiece of lead-antimony alloy with improved physical and mechanical properties without a significant increase in the cost of their manufacture.

Пример 1.Example 1

Свинцово-сурьмянистые порошки из отходов сплава ССу3 получали методом электроэрозионного диспергирования в воде дистиллированной на установке ЭЭД [Пат. 2449859 Российская Федерация, МПК C22F 9/14, С23Н 1/02, B82Y 40/00. Установка для получения нанодисперсных порошков из токопроводящих материалов [Текст] / Агеев Е.В. и [др.]; заявитель и па-тентообладатель Юго-Зап. гос. ун-т. - № 2010104316/02; заявл. 08.02.2010; опубл. 10.05.2012, Бюл. № 13]. При получении порошка использовали следующие параметры установки: напряжение на электродах 150…170 В, емкость разрядных конденсаторов 45…65,5 мкФ, частота следования импульсов 75…100 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Lead-antimony powders from the waste alloy SSu3 obtained by electroerosive dispersion in distilled water at the EED [US Pat. 2449859 Russian Federation, IPC C22F 9/14, С23Н 1/02, B82Y 40/00. Installation for obtaining nanodispersed powders from conductive materials [Text] / Ageev E.V. and etc.]; applicant and patent holder Yugo-Zap. state un-t. - No. 2010104316/02; dec. 02/08/2010; publ. May 10, 2012, Bull. No. 13]. When obtaining the powder, the following setup parameters were used: electrode voltage 150–170 V, capacitance of discharge capacitors 45–65.5 μF, pulse repetition rate 75–100 Hz. As a result of the local impact of short-term electric discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.

Сплавление полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology» (США) при температуре Т=300°С, давлении Р=40 МПа и времени выдержки t=5 мин.The fusion of the obtained powder was carried out in the SPS 25-10 "Thermal Technology" system (USA) at a temperature T=300°C, a pressure P=40 MPa and a holding time t=5 min.

Полученную заготовку свинцово-сурьмянистого сплава исследовали различными методами.The resulting workpiece lead-antimony alloy was investigated by various methods.

Микроструктуру сплава исследовали на электронно-ионном сканирующем (растровом) микроскопе с полевой эмиссией электронов «QUANTA 600 FEG» (Нидерланды). Анализ микроструктуры сплава, показал, что новый сплав имеет мелкозернистое строение, с включениями в виде кислорода, равномерное распределение фаз и отсутствие значительных пор, трещин и несплошностей.The microstructure of the alloy was studied using a scanning electron-ion (scanning) microscope with field emission of electrons QUANTA 600 FEG (Netherlands). An analysis of the microstructure of the alloy showed that the new alloy has a fine-grained structure, with inclusions in the form of oxygen, a uniform distribution of phases and the absence of significant pores, cracks and discontinuities.

Рентгеноспектральный микроанализ сплава проводили на энергодисперсионном анализаторе рентгеновского излучения фирмы «EDAX» (Нидерланды), встроенном в растровый электронный микроскоп «QUANTA 200 3D» (Нидерланды). На основе анализа спектрограмм элементного состава установлено, что на поверхности функциональных сплавов содержится кислород, а все остальные элементы Pb, Sb распределены относительно равномерно.X-ray spectral microanalysis of the alloy was carried out on an energy-dispersive X-ray analyzer manufactured by EDAX (Netherlands) built into a scanning electron microscope QUANTA 200 3D (Netherlands). Based on the analysis of the spectrograms of the elemental composition, it was established that oxygen is contained on the surface of functional alloys, and all other elements Pb, Sb are distributed relatively evenly.

Фазовый анализ сплава выполняли на рентгеновском дифрактометре «Rigaku Ultima IV» (Япония). Анализ дифрактограмм фазового состава исследуемого сплава показал наличие в нем оксидных фаз: Sb2O5, Pb5O8 и фазы чистых металлов Pb.The phase analysis of the alloy was performed on a Rigaku Ultima IV X-ray diffractometer (Japan). An analysis of the diffraction patterns of the phase composition of the alloy under study showed the presence of oxide phases in it: Sb 2 O 5 , Pb 5 O 8 , and the pure metal phase Pb.

Получен свинцово-сурьмянистый сплав с улучшенными физико-механическими свойствами без существенного увеличения затрат на его изготовление.A lead-antimony alloy with improved physical and mechanical properties has been obtained without a significant increase in the cost of its manufacture.

Пример 2.Example 2

Свинцово-сурьмянистые порошки из отходов сплава ССу3 получали методом электроэрозионного диспергирования в керосине осветительном на установке ЭЭД при напряжении на электродах 100…200 В, емкости разрядных конденсаторов 25…65 мкФ и частоте следования импульсов 25…50 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Lead-antimony powders from CCu3 alloy wastes were obtained by electroerosive dispersion in lighting kerosene at an EED installation at an electrode voltage of 100–200 V, a discharge capacitor capacitance of 25–65 μF, and a pulse repetition rate of 25–50 Hz. As a result of the local impact of short-term electric discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.

Сплавление полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology» (США) при температуре Т=260°С, давлении Р=20 МПа и времени выдержки t=5 мин.The fusion of the obtained powder was carried out in the SPS 25-10 "Thermal Technology" system (USA) at a temperature T=260°C, a pressure P=20 MPa and a holding time t=5 min.

При данных режимах порошковый материал не спекся.Under these conditions, the powder material is not sintered.

Пример 3.Example 3

Свинцово-сурьмянистые порошки из отходов сплава ССу3 получали методом электроэрозионного диспергирования в керосине осветительном на установке ЭЭД на электродах 100…200 В, емкости разрядных конденсаторов 25…65 мкФ и частоте следования импульсов 25…50 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Lead-antimony powders from SSu3 alloy wastes were obtained by electroerosive dispersion in lighting kerosene at an EED installation on electrodes of 100–200 V, discharge capacitor capacitance 25–65 μF, and a pulse repetition rate of 25–50 Hz. As a result of the local impact of short-term electric discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.

Сплавление полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology» (США) при температуре Т=380°С, давлении Р=60 МПа и времени выдержки t=10 мин. При данных режимах имелись раковины и рыхлости на поверхности заготовки.The resulting powder was fused in the SPS 25-10 Thermal Technology system (USA) at a temperature T=380°C, a pressure P=60 MPa, and a holding time t=10 min. Under these modes, there were shells and friability on the surface of the workpiece.

Claims (1)

Способ получения свинцово-сурьмянистого сплава из порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов сплава типа СCу в воде, отличающийся тем, что упомянутый сплав получают путем искрового плазменного сплавления порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов сплава ССу-3 в воде дистиллированной при температуре Т=300°С, давлении Р=40 МПа и времени выдержки t=5 мин.A method for producing a lead-antimony alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of CCu-type alloy waste in water, characterized in that said alloy is obtained by spark plasma fusion of powders obtained by electroerosive dispersion of SSu-3 alloy waste in water distilled at a temperature of T=300°C , pressure Р=40 MPa and exposure time t=5 min.
RU2022128111A 2022-10-31 METHOD FOR PRODUCING A LEAD-ANTIMONY ALLOY FROM POWDERS OBTAINED BY ELECTROEROSIVE DISPERSION OF PbSb-3 ALLOY WASTE IN WATER RU2795311C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795311C1 true RU2795311C1 (en) 2023-05-02

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812059C1 (en) * 2023-11-08 2024-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" Method for producing sintered products from electrical erosion powders based on aluminium alloy “ад0е”

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2172353C1 (en) * 2000-04-10 2001-08-20 Мельников Юрий Тихонович Method of storage battery scrap
CN100335664C (en) * 2005-09-12 2007-09-05 四川大学 Shielded Pb-base composite materials with high-energy ray and production thereof
RU2484154C1 (en) * 2012-04-03 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Processing wastes containing nonferrous and platinum metals
RU2613240C2 (en) * 2015-05-27 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of making workpieces of tungsten-titanium hard alloy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2172353C1 (en) * 2000-04-10 2001-08-20 Мельников Юрий Тихонович Method of storage battery scrap
CN100335664C (en) * 2005-09-12 2007-09-05 四川大学 Shielded Pb-base composite materials with high-energy ray and production thereof
RU2484154C1 (en) * 2012-04-03 2013-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Processing wastes containing nonferrous and platinum metals
RU2613240C2 (en) * 2015-05-27 2017-03-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of making workpieces of tungsten-titanium hard alloy
RU2772880C1 (en) * 2021-12-10 2022-05-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) Method for producing nickel-chromium alloy x20h80 sintered from electroerosive powders obtained in kerosene

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812059C1 (en) * 2023-11-08 2024-01-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" Method for producing sintered products from electrical erosion powders based on aluminium alloy “ад0е”

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2699479C1 (en) Method of producing nichrome powders by electro-erosive dispersion in distilled water
RU2597443C1 (en) Method of producing steel powders electroerosion dispersion of wastes of ball bearing steel in water
RU2795311C1 (en) METHOD FOR PRODUCING A LEAD-ANTIMONY ALLOY FROM POWDERS OBTAINED BY ELECTROEROSIVE DISPERSION OF PbSb-3 ALLOY WASTE IN WATER
RU2597445C2 (en) Method of producing copper nanopowder from wastes
CN116765380B (en) Shape memory high-entropy alloy powder for additive manufacturing and preparation method thereof
RU2709561C1 (en) Method of producing tungsten-titanium-cobalt powders from t30k4 alloy wastes in alcohol
Yurchenko et al. Obtaining of nanowires in conditions of electrodischarge treatment with an Al-Sn alloy
Kolli et al. Influence of span 20 surfactant and graphite powder added in dielectric fluid on EDM of titanium alloy
RU2631549C1 (en) Method to produce titanium powder by electroerosion dispersion
RU2810417C1 (en) Method for producing alloy from lead brass powder ls58-3
RU2816973C1 (en) Method of producing heat-resistant nickel alloy from powders obtained by electroerosion dispersion of “жс6у” alloy wastes in lighting kerosene
Yao et al. Effects of the TiC nanoparticle on microstructures and tensile properties of selective laser melted IN718/TiC nanocomposites
RU2807399C1 (en) Method for producing heat-resistant nickel alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of zhs6u alloy waste in distilled water
RU2802692C1 (en) Method for producing tungsten-titanium-cobalt hard alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of t5k10 alloy waste in water
RU2802693C1 (en) Method for producing tungsten-titanium-cobalt hard alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of t5k10 alloy waste in kerosene
RU2779731C1 (en) Method for producing billets of nickel-chromium alloy x20h80
RU2772880C1 (en) Method for producing nickel-chromium alloy x20h80 sintered from electroerosive powders obtained in kerosene
Shevtsova et al. Boron-modified Ni3Al intermetallic compound formed by spark plasma sintering of mechanically activated Ni and Al powders
RU2763431C1 (en) Method for producing tungsten-free hard-alloy powder materials in distilled water
Ageev et al. Composition, Structure and Properties of Hard Alloy Products from Electroerosive Powders Obtained from T5K10 Hard Alloy Waste in Kerosene
RU2772879C1 (en) Method for obtaining nickel-chromium powders from x20h80 alloy waste in distilled water
RU2747197C1 (en) Method for producing tungsten-free hard-alloy powders from knt-16 alloy wastes in ethyl alcohol
RU2344989C2 (en) Aluminium powdered material and method of obtaining thereof
RU2710707C1 (en) Method of producing metallic nanopowder from lead bronze wastes in distilled water
Verkhoturov et al. Production of dispersed powders of tungsten-cobalt by spark erosion dispersion of compact samples of hard alloys, including scrap