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

Светлана Аркадьевна Оглезнева, Никита Дмитриевич Оглезнев, Людмила Дмитриевна Сиротенко

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.