Исследование взаимосвязи между структурой и свойствами электродов-инструментов для электроэрозионной резки систем «медь - металл» и «медь - графит»
Автор: Оглезнева Светлана Аркадьевна, Оглезнев Никита Дмитриевич, Сиротенко Людмила Дмитриевна
Рубрика: Технология
Статья в выпуске: 1 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
Целью исследования было установление зависимости относительного износа электрода от его структуры и разработка материалов для электродов-инструментов с улучшенными характеристиками. Рассмотрены требования к электродам-инструментам для электроэрозионной прошивки. Композиционные материалы на основе меди с различным содержанием тугоплавкой фазы изготовлены методом порошковой металлургии. Методами рентгенофазового анализа и рамановской спектроскопии обнаружено образование интеркалированного медью графита и sp3 связей в графите, спеченном с медью, которые способствуют повышению электропроводности и капиллярных свойств материала. Исследовано влияние содержания тугоплавкой фазы в системах «медь - тугоплавкий металл», «медь - графит» на пористость, твердость, прочность, электросопротивление, относительную износостойкость электродов-инструментов из композиционных материалов. Установлено, что с увеличением содержания тугоплавких металлов увеличивается пористость и электросопротивление композиционных материалов. Определено, что относительная износостойкость при электроэрозионной прошивке электрода-инструмента из композиционных материалов на основе меди, содержащих тугоплавкие металлы, более всего зависит от жаростойкости тугоплавкого металла; в системах на основе меди с графитом относительный износ уменьшается за счет повышения электропроводности и капиллярного эффекта.
Электроэрозионная обработка, электрод-инструмент, композиционный материал, рамановская спектроскопия, интеркалирование, медь, тугоплавкие металлы, графит, эрозионная стойкость
Короткий адрес: https://sciup.org/147151713
IDR: 147151713 | УДК: 621.762-621.923.74 | DOI: 10.14529/engin160105
Study of the relationship between structure and properties of electrodes for EDM tools cutting systems “copper - metal” and “copper - graphite”
The aim of the study was to determine the dependence of the relative electrode wear on its structure and development of materials for electrodes tools with improved characteristics. The requirements to the tool electrode for EDM firmware are reviewed. Composite materials based on copper with different contents of refractory phase produced by powder metallurgy. X-ray diffraction and Raman spectroscopy analysis and revealed the formation of intercalated graphite and copper sp3 bonds in graphite, sintered copper that enhance conductivity and capillary properties of the material. It has been investigated the influence of the content of the refractory phase systems “copper - refractory metal”, “copper - graphite” on the porosity, hardness, strength, electrical resistivity, the relative wear resistance of electrode-tool made of composite materials. It has been established that an increase in the refractory metal content and the electrical resistance increases porosity composites. It has been determined that the relative wear resistance at EDM insertion tool electrode made of composite materials based on copper-containing refractory metals, most of all depends on the heat resistance of the refractory metal; in systems based on copper and graphite the relative wear decreased by increasing the conductivity and the capillary effect.
Список литературы Исследование взаимосвязи между структурой и свойствами электродов-инструментов для электроэрозионной резки систем «медь - металл» и «медь - графит»
- Иванайский, А.В. Применение электроэрозионной обработки при производстве деталей машин/А.В. Иванайский, Д.С. Свириденко, А.В. Рябцева//Технология машиностроения. -2013. -№ 2. -С. 18-20.
- Немилов, Е.Ф. Справочник по электроэрозионной обработке материалов/Е.Ф. Немилов. -М.: Машиностроение, 1989. -146 с.
- Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов/под ред. В.П. Смоленцева. -М.: Высш. шк., 1983. -Т. 1. -247 с.
- Чернышёв, К.А. Пути снижения износа электрода-инструмента при электроэрозионной обработке/К.А. Чернышёв//Успехи современного естествознания. -2011. -№ 7. -С. 233.
- Авраамов, Ю.С. Новые композиционные материалы на основе несмешивающихся компонентов: получение, структура, свойства/Ю.С. Авраамов, А.Д. Шляпин. -М.: МГИУ, 1999. -208 с.
- Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов/под ред. В.П. Смоленцева. -М.: Высш. шк., 1983. -Т. 2. -268 с.
- Пат. 2341839 Российская Федерация, МИК H01C7/00. Электропроводящий композиционный материал, шихта для его получения и электропроводящая композиция/О.К. Лепакова, Н.Н. Голобоков, В.Д. Китлер и др.; патенотообладатель Томский науч. центр Сибир. отд-ния Рос. акад. наук (ТНЦ СО РАН). -Заявл. 31.10.2007; опубл. 20.12.2008.
- Ярмонов, А.Н. Исследование влияния электропроводящего покрытия на износостойкость электродов-инструментов при электроэрозионной прошивке//Инновации, качество и сервис в технике и технологиях: сб. науч. тр. 4-й Междунар. науч.-практ. конф. (4-5 июня 2014 года): в 3 т./А.Н. Ярмонов, Н.Д. Оглезнев. -Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2014. -Т. 2. -С. 300-304.
- Елисеев, Ю.С. Электроэрозионная обработка изделий авиационно-космической техники/Ю.С. Елисеев, Б.П. Савушкин; под ред. Б.П. Савушкина. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. -437 с.
- Серебреницкий, П.П. Современные электроэрозионные технологии и оборудование/П.П. Серебреницкий. -2-е изд., доп. и перераб. -СПб.: Изд-во «Лань», 2013. -С. 352.
- Гершман, И.С. Уменьшение краевого угла смачивания углерода медью в графито-медных токосъемных материалах/И.С. Гершман, Е.И. Гершман, П.Г. Тюрнин//Вестник Науч.-исследоват. ин-та железнодорож. транспорта. -2013. -№ 2. -С. 21-27.
- Материаловедение и технология конструкционных материалов/Ю.П. Солнцев ; под ред. Ю.П. Солнцева. -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Изд-во МИСиС, 1996. -575 с.
- Фотеев, Н.К. Технология электроэрозионной обработки/Н.К. Фотеев. -М.: Машиностроение, 1980. -184 с.
- Формы существования углерода. Их получение и применение/С.А. Оглезнева, Л.М. Гревнов, И.В. Жигалова . -Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2003. -88 с.
- Белова, М.Ю. От «черного мела» к уплотнениям из ТРГ/М.Ю. Белова//Арматуростроение. -2008. -№ 1 (52). -С. 42-49.
- Андреева, В.Д. Влияние атомов меди на структуру графита/В.Д. Андреева, Т.Р. Степанова//Письма в ЖТФ. -2002. -Т. 28. -Вып. 18. -С. 18-23.
- Бискэ, Н.С. Спектроскопия комбинационного рассеяния графита из месторождений и рудопроявлений Приладожья/Н.С. Бискэ, В.А. Колодей//Геология и полезные ископаемые Карелии. -2014. -№ 17. -С. 103-109.
- Свойства неорганических соединений: справ./А.И. Ефимов . -Л.: Химия, 1983. -392 с.
- Ивенсен, В.А. Феноменология спекания и некоторые вопросы теории/В.А. Ивенсен. -М.: Металлургия, 1985. -246 с.
