Исследование взаимосвязи между структурой и свойствами электродов-инструментов для электроэрозионной резки систем «медь – металл» и «медь – графит»

Светлана Аркадьевна Оглезнева
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Никита Дмитриевич Оглезнев
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Людмила Дмитриевна Сиротенко
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь


Аннотация


Целью исследования было установление зависимости относительного износа элект-рода 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 элект-ропроводности и капиллярного эффекта.


Ключевые слова


электроэрозионная обработка; электрод-инструмент; композиционный материал; рамановская спектроскопия; интеркалирование; медь; тугоплавкие металлы; графит; эрозионная стойкость

Полный текст:

PDF

Литература


Ivanaysky A.V., Sviridenko D.S., Riabtseva A.V. Primenenie elektroerozionnoy obrabotki pri proizvodstve detaley mashin [Use Electrical Discharge Machining in the Manufacture of Machinery Parts]. Tekhnologiya mashinostroeniya [Engineering Technology], 2013, no. 2, pp. 18–20. (in Russ.)

Nemilov E.F. Spravochnik po elektroerozionnoy obrabotke materialov [Reference EDM Material Processing]. Moscow, Mechanical Engineering, 1989. 146 p.

Smolentseva V.P. Elektrofizicheskie i elektrokhimicheskie metody obrabotki materialov: tom 1 [Electrophysical and Electrochemical Methods of Processing Materials: Vol. 1]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1983. 247 p.

Chernyshev K.A. [Ways to Reduce Electrode Wear-Tool During Electrical Discharge Machining]. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya [The Successes of Modern Science], 2011, no. 7, pp. 233. (in Russ.)

Avraamov Y.S., Shlyapin A.D. Novye kompozitsionnye materialy na osnove nesmeshivayushchikhsya komponentov: poluchenie, struktura, svoystva [New Composite Materials Based on Immiscible Components: Preparation, Structure, Properties]. Moscow, MGIU Publ., 1999. 208 p.

Smolentseva V.P. Elektrofizicheskie i elektrokhimicheskie metody obrabotki materialov: tom 2 [Electrophysical and Electrochemical Methods of Processing Materials]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1983. 268 p.

Lepakova O.K., Golobokov N.N., Kitler V.D., Shulpekov A.M., Maksimov Yu.M. Elektroprovodyashchiy kompozitsionnyy material, shikhta dlya ego polucheniya i elektroprovodyashchaya kompozi-tsiya [Electrically Conductive Composite Material, Charge for Its Production and the Electrically Conductive Composition]. Patent RF, no. 2341839, 2008.

Yarmonov A.N., Ogleznev N.D. [Investigation of the Effect of the Electrically Conductive Coating on the Wear Resistance of the Tool-Electrode Spark with Firmware]. Innovatsii, kachestvo i servis v tekhnike i tekhnologiyakh: Sbornik nauchnykh trudov 4-oy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (4–5 iyunya 2014 goda) [Innovation, Quality and Service in Engineering and Technology: Proceedings of the 4th International Scientific and Practical Conference (June 4–5, 2014)]. Kursk, 2014, vol. 2, pp. 300–304. (in Russ.)

Eliseev Y.S., Savushkin B.P. Elektroerozionnaya obrabotka izdeliy aviatsionno-kosmicheskoy tekhniki [Electrical Discharge Machining Manufacturing Aerospace Engineering]. Moscow, MSTU

N.E. Bauman Publ., 2010. 437 p.

Serebrenitsky P.P. Sovremennye elektroerozionnye tekhnologii i oborudovanie [Modern EDM Technology and Equipment]. St. Petersburg, Lan' Publ., 2013. 352 p.

Gershman J.S., Gershman E.I., Tyurnin P.G. [The Decrease in the Contact Angle of Carbon in Copper Graphite-Copper Current Collector Materials]. Vestnik nauchno-issledovatel'skogo instituta zheleznodorozhnogo transporta [Journal Bulletin of the Research Institute of Railway Transport], 2013, no. 2, pp. 21–27. (in Russ.)

Solntseva Y.P. Materialovedenie i tekhnologiya konstruktsionnykh materialov [Materials Science and Technology of Structural Materials]. Moscow: Publishing House of the MISA, 1996. 575 p.

Foteev N.K. Tekhnologiya elektroerozionnoy obrabotki [Technology Electrical Discharge Machining]. Moscow, Mechanical Engineering, 1980. 184 p.

Oglezneva S.A., Grevnov L.M., Zhigalova I.V. Formy sushchestvovaniya ugleroda. Ikh poluchenie i primenenie [Forms of Existence of Carbon. Their Preparation and Use]. Perm, Perm State Technical University Publ., 2003. 88 p.

Belova M.Y. [From “Black Chalk” to Seal from the TWG]. Armaturostroenie [Valve], 2008, no. 1 (52), pp. 42–49. (in Russ.)

Andreeva V.D., Stepanova T.R. [Influence of Copper Atoms in the Graphite Structure]. Pis'ma v zhurnal tekhnicheskoy fiziki [Technical Physics Letters], 2002, vol. 28, iss. 18, pp. 18–23. (in Russ.)

Biske N.S., Kolodey V.A. Spektroskopiya kombinatsionnogo rasseyaniya grafita iz mestorozhdeniy i rudoproyavleniy Priladozh'ya [Raman Spectroscopy of Graphite Deposits and Occurrences Priladozhya]. Geologiya i poleznye iskopaemye Karelii [Geology and Mineral Resources of Karelia], 2014, no. 17, pp. 103–109. (in Russ.)

Efimov A.I. Svoystva neorganicheskikh soedineniy: spravochnik [The Properties of Inorganic Compounds. Directory]. Leningrad, Khimiya Publ., 1983. 392 p.

Ivensen V.A. Fenomenologiya spekaniya i nekotorye voprosy teorii [Phenomenology of Sintering and Some Questions of the Theory]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1985. 246 p.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.