СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА НАПЛАВОЧНЫХ ПОРОШКОВ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫМ ДИСПЕРГИРОВАНИЕМ

Физико-технологические свойства наплавочных порошковых материалов, полученных из отходов твердых сплавов, благодаря которым они могут найти широкое применение при упрочнении и восстановлении деталей машин, работающих в условиях интенсивного изнашивания, определяются их гранулометрическим, фазовым, химическим составом, формой и морфологией поверхности, микротвердостью частиц.

Распределение размеров частиц порошка

От формы и диапазона распределения частиц порошков, полученных из отходов твердых сплавов, по размерам зависят механические свойства самих порошков [45, 23] и покрытий деталей машин, полученных при их использованиии. Вследствие высокоскоростной закалки продуктов эрозии (частиц порошка) в приэлектродных зонах эти порошки по структуре и физико-технологическим свойствам отличаются от порошков, получаемых промышленными методами в электрических печах сопротивления [42].

Методика определения размеров частиц порошка под оптическим микроскопом сводилась к следующему. Порошок промывали, просушивали и прокаливали, после чего тщательно перемешивали и брали пробу порошка 0,1 - 0,2 гр. Пробу смешивали со скипидаром и каплю суспензии наносили на предметное стекло, распределяя её тонким слоем. Нанесённый слой суспензии сушили на воздухе. Изготовленный таким образом образец просматривали под оптическим микроскопом МИМ - 8 в проходящем свете при увеличении х 1000 крат. Поскольку частицы имели в основном сферическую форму, то измерения сводились к замеру диаметра частиц при помощи окуляра. Количество измерений составляло 250 частиц. Результат измерений представлен на рис. 13.6.

Было установлено, что полученные порошки из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6 обладают хорошей текучестью и имеют в основном сферическую и эллиптическую форму размером от 2 до 60 мкм. Кроме того, присутствуют порошки очень мелкой фракции, размер которых можно было бы определить при помощи электронной микроскопии. Однако, доля таких порошков не превышает 1 %, поэтому их измерения не проводились.

Кривая распределения частиц порошка, полученного ЭЭД

Рис. 13.6. Кривая распределения частиц порошка, полученного ЭЭД:

1 - Т15К6 в керосине; 2 - ВК8 в керосине; 3 - Т15К6 в воде; 4 - ВК8 в воде

Количество частиц размером до 35 мкм составляет 90%, из них 70% - сферической формы, 30% - неправильной.

Установлено, что на кривую распределения частиц порошка и средний диаметр, полученных электроэрозионным диспергированием, как ВК8, так и Т15К6, существенное влияние оказывает среда диспергирования. При этом в керосине количество частиц более мелкой фракции значительно больше, чем тех же частиц, полученных ЭЭД как ВК8, так и Т15К6, в воде. Причем средний диаметр порошков, полученных в керосине меньше среднего диаметра порошков, полученных в воде. Эти различия обусловлены различной величиной диэлектрической проницаемости рабочей жидкости, составляющей для керосина 1,78, а для воды - 66,7.

Отмечено также, что средний диаметр частиц порошка, полученного из Т15К6 в обеих средах, меньше среднего диаметра порошка, полученного из ВК8, что обусловлено большей эрозионной стойкостью TiC по сравнению с WC.

Порошок, полученный в керосине, имеет распределение частиц сферической формы при среднем их размере 18 мкм близкое к нормальному.

В работе [24] установлено, что продукты эрозии удаляются из лунки в жидком и парообразном состоянии, а также в результате хрупкого разрушения.

Согласно [44] количество материала анода в жидкой фазе, удаляемого из лунки, увеличивается с ростом энергии и длительности импульса. Температура кипения керосина составляет 140 °С, в то время как температура кипения дистиллированной воды составляет 100 °С, следовательно, энергия, расходуемая на нагрев жидкости в керосине будет больше, а значит, количество материала удаляемого в жидкой фазе будет уменьшаться, что и вызовет уменьшение среднего размера порошка и увеличение количества частиц более мелкой фракции В дистиллированной воде энергия, расходуемая на нагрев жидкости будет меньше, чем в керосине, а, следовательно, количество материала удаляемого в жидкой фазе будет увеличиваться, что вызывает увеличение среднего размера частиц и постепенного уменьшения количества частиц более мелкой фракции и увеличения более крупной, что отражено на кривой распределения появлением второго перегиба в районе 40 мкм.

Характер изменения кривых распределения по размерам частиц порошка, полученных как из ВК8, так и из Т15К6 в одной и той же среде, практически идентичен. Отмечено лишь получение несколько большего количества частиц порошка более мелкой фракции из Т15К6, чем из ВК8, что связано с большим количеством кобальта в последнем. С увеличением содержания «легкоплавкого» кобальта эрозионная стойкость твердых сплавов понижается, что отмечено и в работе [78].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >