RU2810417C1 - Method for producing alloy from lead brass powder ls58-3 - Google Patents
Method for producing alloy from lead brass powder ls58-3 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810417C1 RU2810417C1 RU2023108831A RU2023108831A RU2810417C1 RU 2810417 C1 RU2810417 C1 RU 2810417C1 RU 2023108831 A RU2023108831 A RU 2023108831A RU 2023108831 A RU2023108831 A RU 2023108831A RU 2810417 C1 RU2810417 C1 RU 2810417C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- powder
- waste
- lead
- lead brass
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010951 brass Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004125 X-ray microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при получении свинцово-латунных сплавов в машиностроении для защиты деталей машин от изнашивания.The invention relates to non-ferrous metallurgy and can be used in the production of lead-brass alloys in mechanical engineering to protect machine parts from wear.
Известен способ изготовления низкопористых порошковых материалов [патент РФ №2167741]. Способ включает формование двухслойной пористой порошковой заготовки путем засыпки в пресс-форму порошка подложки и его подпрессовки давлением с последующей засыпкой легкоплавкого материала определенной массы, спекание заготовки, совмещенное с пропиткой, при этом в качестве легкоплавкого материала поверхностного слоя двухслойной заготовки используют стружковые отходы цветных сплавов на основе меди, при определенном давлении.There is a known method for producing low-porosity powder materials [RF patent No. 2167741]. The method involves molding a two-layer porous powder workpiece by pouring a substrate powder into a mold and pressing it under pressure, followed by filling in a low-melting material of a certain mass, sintering the workpiece combined with impregnation, while waste chips of non-ferrous alloys are used as a low-melting material for the surface layer of the two-layer workpiece based on copper, at a certain pressure.
Недостатком способа является возможность окисления материала при спекании и пропитке или необходимость применения дорогих средств защиты от окисления.The disadvantage of this method is the possibility of oxidation of the material during sintering and impregnation or the need to use expensive means of protection against oxidation.
Известен материал для износостойкого покрытия [патент РФ №2349621], который содержит связующее и наполнитель, при этом в качестве связующего он содержит медный сплав - латунь (в % мас: Sn 1-4; Zn 30-39; Cu - остальное). Наполнителем являются промышленные отходы высокотвердых материалов, в том числе отходы твердых сплавов на основе карбида вольфрама с кобальтом. Слишком крупные (2-4 мм) частицы твердого сплава не обеспечивают равномерное распределение наполнителя в структуре сплава, а следовательно, снизят износостойкость материала.A material is known for a wear-resistant coating [RF patent No. 2349621], which contains a binder and a filler, and as a binder it contains a copper alloy - brass (in wt%: Sn 1-4; Zn 30-39; Cu - the rest). The filler is industrial waste of high-hard materials, including waste of hard alloys based on tungsten carbide with cobalt. Too large (2-4 mm) hard alloy particles do not ensure uniform distribution of the filler in the alloy structure, and therefore will reduce the wear resistance of the material.
Недостатком приведенного аналога является возможность окисления и загрязнения материала посторонними примесями, что приводит к снижению его механических свойств и износостойкости.The disadvantage of this analogue is the possibility of oxidation and contamination of the material with foreign impurities, which leads to a decrease in its mechanical properties and wear resistance.
Известен способ изготовления порошковых износостойкого материала и способа его изготовления [патент РФ №2472866]. Порошковый износостойкий сплав, содержащий износостойкий компонент в виде порошка твердого сплава и пластичную матрицу на основе меди, отличающийся тем, что в качестве износостойкой компоненты сплав содержит порошок отходов твердого сплава, а матрица на основе меди дополнительно содержит хром и титан, при следующем соотношении компонентов сплава, мас. %: медь (25-30), хром (0,8-1,0), титан (0,1-0,2) и отходы твердых сплавов остальное. Способ изготовления порошкового износостойкого сплава, включающий смешивание порошков, засыпку смеси в предварительно изготовленный и обезжиренный контейнер, герметизацию контейнера, нагрев его до температуры 1150-1200°С, выдержку в течение 15-30 мин для инфильтрации, последующее охлаждение до температуры 950-1000°С и прессование при давлении 150-200 МПа.There is a known method for producing powder wear-resistant material and a method for its production [RF patent No. 2472866]. Powder wear-resistant alloy containing a wear-resistant component in the form of a hard alloy powder and a copper-based plastic matrix, characterized in that the alloy contains hard alloy waste powder as a wear-resistant component, and the copper-based matrix additionally contains chromium and titanium, with the following ratio of alloy components , wt. %: copper (25-30), chromium (0.8-1.0), titanium (0.1-0.2) and hard alloy waste - the rest. A method for manufacturing a powder wear-resistant alloy, including mixing powders, pouring the mixture into a pre-fabricated and degreased container, sealing the container, heating it to a temperature of 1150-1200°C, holding for 15-30 minutes for infiltration, subsequent cooling to a temperature of 950-1000°C C and pressing at a pressure of 150-200 MPa.
Данный способ имеет ряд недостатков, а именно высокое количество операций, необходимость использование дорогостоящих материалов, 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 use expensive materials, constantly maintain the melting temperature in the boiler, which leads to increased energy consumption, and low environmental friendliness of the process.
Анализ описанных выше аналога и прототипа выявил, что ни в одном из них не достигается желаемый результат - получение свинцово-латунного сплава высокой коррозионной стойкости, механической прочности и пластичности.Analysis of the analogue and prototype described above revealed that none of them achieves the desired result - the production of a lead-brass alloy with 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°С в течение 1…2 ч. Затем полученные контакты допрессовывают или калибруют, после чего проводят окончательный отжиг в защитной или нейтральной атмосфере при 450…500°С [авт. св. СССР №139379, С22С 1/05, 1960].The closest approach to the proposed method is the method of manufacturing a copper-based composite material, which includes mixing initial copper powders, metal oxides and graphite in a given ratio, molding contacts from the prepared mixture by pressing under pressure, subsequent sintering in a protective atmosphere of nitrogen, hydrogen or vacuum at a temperature 800...1000°C for 1...2 hours. Then the resulting contacts are further pressed or calibrated, after which 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-латунного сплава с улучшенными физико-механическими свойствами без существенного увеличения затрат на их изготовление.The invention is based on the task of obtaining lead-brass alloy blanks with improved physical and mechanical properties without significantly increasing the cost of their production.
Технической задачей изобретения является получение заготовок свинцово-латунного сплава с высокими физико-механическими свойствами без существенного увеличения затрат на их изготовление.The technical objective of the invention is to obtain lead-brass alloy blanks with high physical and mechanical properties without significantly increasing the cost of their production.
Процесс электроэрозионного диспергирования (ЭЭД) представляет собой разрушение токопроводящего материала в результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами.The process of electrical discharge dispersion (EDD) is the destruction of conductive material as a result of the local impact of short-term electrical discharges between 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 и осколочную форму частиц.By adjusting the electrical parameters of an installation for electrical erosion dispersion (EDD), it is possible to obtain the required amount of powder of a given size and quality over certain periods of time. The powder materials produced by the electroerosion method have mainly spherical and fragmented particle shapes.
Получение свинцово-латунного сплава искровым плазменным спеканием 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 спекания для получения свинцово-латунного сплава из порошка, полученного электроэрозионным диспергированием сплава ЛС58-3, позволит обеспечить высокую работоспособность деталей за счет однородности поверхности, благоприятной структуры и низкой пористости изделия.The production of a lead-brass alloy by spark plasma sintering under conditions of rapid heating and short operating cycle duration helps to improve the 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. Using the spark plasma sintering method to produce a lead-brass alloy from a powder obtained by electroerosive dispersion of the LS58-3 alloy will ensure high performance of parts due to the uniformity of the surface, favorable structure and low porosity of the product.
На фигуре 1 представлена схема процесса ЭЭД отходов сплава ЛС58-3, на фигуре 2 показаны методика и режимы искрового плазменного спекания порошков, на фигуре 3 - микроструктура свинцово- латунного сплава, на фигуре 4 - спектрограмма элементного состава свинцово- латунного сплава, на фигуре 5 -дифрактограмма свинцово- латунного сплава.Figure 1 shows a diagram of the EED process of waste LS58-3 alloy, Figure 2 shows the technique and modes of spark plasma sintering of powders, Figure 3 shows the microstructure of a lead-brass alloy, Figure 4 shows a spectrogram of the elemental composition of a lead-brass alloy, Figure 5 -diffraction pattern of a lead-brass alloy.
Порошок свинцовой латуни из отходов сплава ЛС58-3 получали в следующей последовательности.Lead brass powder from waste alloy LS58-3 was obtained in the following sequence.
На первом этапе производили сортировку отходов сплава ЛС58-3, их промывку, сушку, обезжиривание и взвешивание. Реактор заполняли рабочей средой - водой дистиллированной, отходы загружали в реактор. Монтировали электроды из тех же отходов сплава ЛС58-3. Смонтированные электроды подключали к генератору импульсов. Устанавливали необходимые параметры процесса: частоту следования импульсов, напряжение на электродах, емкость конденсаторов.At the first stage, the waste of the LS58-3 alloy was sorted, washed, dried, degreased and weighed. The reactor was filled with a working medium - distilled water, and waste was loaded into the reactor. Electrodes were mounted from the same waste alloy LS58-3. The mounted electrodes were connected to a pulse generator. The necessary process parameters were set: pulse repetition rate, voltage on the electrodes, capacitance of the capacitors.
На втором этапе - этапе электроэрозионного диспергирования отходов сплава ЛС58-3 включали установку. Процесс ЭЭД отходов сплава ЛС58-3 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 втулки сплава ЛС58-3) 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 распеканного 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 LS58-3 alloy waste, the installation was turned on. The EED process of waste LS58-3 alloy is presented in Figure 1. The pulse voltage of generator 1 is applied to electrodes 2 and then to waste alloy 3 (waste bushings of LS58-3 alloy also served as electrodes, respectively) in reactor 4. When the voltage reaches a certain value 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 baked material are thrown out of the discharge zone into the working environment surrounding the electrodes and solidify in it, forming drop-shaped particles of powder 7. The voltage regulator 8 is designed to set the required voltage values, and The 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 спеканию.At the fourth stage, the solution is evaporated, dried, weighed, filled, and packaged. The resulting powder was then sintered.
Спекание порошка свинцовой латуни осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology)) (США).Sintering of lead brass powder was carried out in the SPS 25-10 system “Thermal Technology)) (USA).
При этом достигается следующий технический результат: получение заготовки сплава с улучшенными физико-механическими свойствами такими, как пористость, прочность и износостойкость без существенного увеличения затрат на их изготовление.In this case, the following technical result is achieved: obtaining an alloy workpiece with improved physical and mechanical properties such as porosity, strength and wear resistance without significantly increasing the cost of their production.
Пример 1.Example 1.
Порошки из отходов сплава ЛС58-3 получали методом электроэрозионного диспергирования в воде дистиллированной на установке ЭЭД при напряжении на электродах 150…200 В, емкости разрядных конденсаторов 50…55 мкФ, частоты следования импульсов 100…120 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Powders from waste LS58-3 alloy were obtained by electroerosive dispersion in distilled water in an EED installation at an electrode voltage of 150...200 V, discharge capacitor capacity of 50...55 μF, pulse repetition rate of 100...120 Hz. As a result of local exposure to short-term electrical discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.
Спекание полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology)) (США) при температуре Т=60°С, давлении Р=40 МПа и времени выдержки t=5 мин.Sintering of the resulting powder was carried out in the SPS 25-10 “Thermal Technology) (USA) system at temperature T=60°C, pressure P=40 MPa and holding time t=5 min.
При данных режимах порошковый материал не спекся.Under these conditions, the powder material did not sinter.
Пример 2.Example 2.
Порошки из отходов сплава ЛС58-3 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…200 В, емкость разрядных конденсаторов 50…55 мкФ, частота следования импульсов 100…120 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Powders from waste alloy LS58-3 were obtained by electroerosive dispersion in distilled water using an EED installation [Pat. 2449859 Russian Federation, IPC C22F 9/14, C23N 1/02, B82Y 40/00. Installation for producing nanodispersed powders from conductive materials [Text] / Ageev E.V. and etc.]; applicant and patent holder South-West. state univ. - No. 2010104316/02; application 02/08/2010; publ. 05/10/2012, Bulletin. No. 13]. When obtaining the powder, the following installation parameters were used: voltage on the electrodes 150...200 V, capacity of the discharge capacitors 50...55 μF, pulse repetition frequency 100...120 Hz. As a result of local exposure to short-term electrical discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.
Спекание полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology)) (США) при температуре Т=100°С, давлении Р=40 МПа и времени выдержки t=5 мин.Sintering of the resulting powder was carried out in the SPS 25-10 “Thermal Technology) (USA) system at temperature T=100°C, pressure P=40 MPa and holding time t=5 min.
Полученную заготовку сплава исследовали различными методами.The resulting alloy blank was studied using 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, равномерное распределение фаз и отсутствие значительных пор, трещин и несплошностей.The microstructure of the alloy was studied using an electron-ion scanning (raster) microscope with field emission electrons “QUANTA 600 FEG” (Netherlands). Analysis of the microstructure of the alloy showed that the new alloy has a fine-grained structure, 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 Си, Zn распределены относительно равномерно.X-ray microanalysis of the alloy was carried out on an energy-dispersive X-ray analyzer from EDAX (Netherlands), built into a QUANTA 200 3D scanning electron microscope (Netherlands). Based on the analysis of spectrograms of the elemental composition, it was established that the surface of functional alloys contains oxygen, and all other elements Cu and Zn 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: Cu13.7Zn и фазы чистых металлов Cu, Pb и Zn.Phase analysis of the alloy was performed on a Rigaku Ultima IV) X-ray diffractometer (Japan). Analysis of diffraction patterns of the phase composition of the alloy under study showed the presence of oxide phases in it: Cu 13.7 Zn and phases of pure metals Cu, Pb and Zn.
Получен сплав с улучшенными физико-механическими свойствами такими, как пористость, прочность и износостойкость без существенного увеличения затрат на его изготовление.An alloy with improved physical and mechanical properties such as porosity, strength and wear resistance was obtained without significantly increasing the cost of its production.
Пример 3.Example 3.
Порошки из отходов сплава ЛС58-3 получали методом электроэрозионного диспергирования в воде дистиллированной на установке ЭЭД при напряжении на электродах 150…200 В, емкости разрядных конденсаторов 50…55 мкФ, частоты следования импульсов 100…120 Гц. В результате локального воздействия кратковременных электрических разрядов между электродами произошло разрушение материала с образованием дисперсных частиц порошка.Powders from waste LS58-3 alloy were obtained by electroerosive dispersion in distilled water in an EED installation at an electrode voltage of 150...200 V, discharge capacitor capacity of 50...55 μF, pulse repetition rate of 100...120 Hz. As a result of local exposure to short-term electrical discharges between the electrodes, the material was destroyed with the formation of dispersed powder particles.
Спекание полученного порошка осуществляли в системе SPS 25-10 «Thermal Technology)) (США) при температуре Т=200°С, давлении Р=40 МПа и времени выдержки t=5 мин. При данных режимах имелись раковины и рыхлости на поверхности заготовки.Sintering of the resulting powder was carried out in the SPS 25-10 "Thermal Technology" (USA) system at temperature T=200°C, pressure P=40 MPa and holding time t=5 minutes. Under these conditions, there were cavities and looseness on the surface of the workpiece.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810417C1 true RU2810417C1 (en) | 2023-12-27 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU139379A1 (en) * | 1960-12-14 | 1961-11-30 | А.С. Гладких | Method of making electrical contacts for low-voltage equipment |
| RU2599476C2 (en) * | 2014-09-02 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method of producing copper powder from wastes |
| CN107502776A (en) * | 2017-08-31 | 2017-12-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | A kind of batch fabrication method of the CuCr alloys of high-compactness high uniformity |
| US10017840B2 (en) * | 2012-11-01 | 2018-07-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy and method for manufacturing the same |
| CN109055803B (en) * | 2018-08-17 | 2020-06-23 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | High-strength wear-resistant copper-based composite material |
| RU2765970C1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-02-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of producing highly porous metal materials based on hollow nanostructured microspheres of metals |
| RU2779731C1 (en) * | 2021-12-10 | 2022-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) | Method for producing billets of nickel-chromium alloy x20h80 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU139379A1 (en) * | 1960-12-14 | 1961-11-30 | А.С. Гладких | Method of making electrical contacts for low-voltage equipment |
| US10017840B2 (en) * | 2012-11-01 | 2018-07-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy and method for manufacturing the same |
| RU2599476C2 (en) * | 2014-09-02 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method of producing copper powder from wastes |
| CN107502776A (en) * | 2017-08-31 | 2017-12-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | A kind of batch fabrication method of the CuCr alloys of high-compactness high uniformity |
| CN109055803B (en) * | 2018-08-17 | 2020-06-23 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | High-strength wear-resistant copper-based composite material |
| RU2765970C1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-02-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of producing highly porous metal materials based on hollow nanostructured microspheres of metals |
| RU2779731C1 (en) * | 2021-12-10 | 2022-09-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU) | Method for producing billets of nickel-chromium alloy x20h80 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shunmugam et al. | Improvement of wear resistance by EDM with tungsten carbide P/M electrode | |
| Prakash et al. | Potential of silicon powder-mixed electro spark alloying for surface modification of β-phase titanium alloy for orthopedic applications | |
| Elaiyarasan et al. | Effect of parameters on microstructure of electrical discharge coated ZE41A magnesium alloy with tungsten carbide-copper composite electrode | |
| Mohanty et al. | Surface alloying using tungsten disulphide powder mixed in dielectric in micro-EDM on Ti6Al4V | |
| RU2810417C1 (en) | Method for producing alloy from lead brass powder ls58-3 | |
| Balanou et al. | Surface modification of tool steel by using EDM green powder metallurgy electrodes | |
| Muttamara et al. | Effect of TiN powder mixed in electrical discharge machining | |
| Bodrova et al. | Synthesis of arc-resistant W70Cu30 composite alloy with frameless placing of thin-dispersed tungsten phase | |
| 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 | |
| Ageev et al. | Composition, Structure and Properties of Hard Alloy Products from Electroerosive Powders Obtained from T5K10 Hard Alloy Waste in Kerosene | |
| RU2772880C1 (en) | Method for producing nickel-chromium alloy x20h80 sintered from electroerosive powders obtained in kerosene | |
| RU2779731C1 (en) | Method for producing billets of nickel-chromium alloy x20h80 | |
| RU2807399C1 (en) | Method for producing heat-resistant nickel alloy from powders obtained by electroerosive dispersion of zhs6u alloy waste in distilled water | |
| Shevtsova et al. | Boron-modified Ni3Al intermetallic compound formed by spark plasma sintering of mechanically activated Ni and Al powders | |
| RU2795311C1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A LEAD-ANTIMONY ALLOY FROM POWDERS OBTAINED BY ELECTROEROSIVE DISPERSION OF PbSb-3 ALLOY WASTE IN WATER | |
| Kumari et al. | Deposition of TiC-Cu composite coating on AISI 304 stainless steel by EDC process using powder compact tool electrode | |
| RU2816973C1 (en) | Method of producing heat-resistant nickel alloy from powders obtained by electroerosion dispersion of “жс6у” alloy wastes in lighting kerosene | |
| RU2631549C1 (en) | Method to produce titanium powder by electroerosion dispersion | |
| Ageev et al. | X-ray spectral analysis of sintered articles made of electroerosive lead bronze obtained in lighting kerosene | |
| JP5408349B2 (en) | Discharge surface treatment electrode and discharge surface treatment film | |
| JPWO2019155655A1 (en) | Electric contact and vacuum valve using the same | |
| Elaiyarasan et al. | A Study on Deposition of Electrode Materials on Magnesium Alloy Using Electrical Discharge Coating Technique | |
| RU2802616C1 (en) | Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes | |
| Kumari | Study of TiC coating on different type steel by electro discharge coating |