Численная оптимизация процесса получения шихты электродиспергированием отходов сплава Т5К10

Одной из основных проблем использования вольфрамсодержащих твердых сплавов в настоящее время является высокая стоимость вольфрама. Ввиду высокой температуры плавления существует проблема их переработки для вторичного использования. Одним из перспективных методов их переработки в порошки сферической формы является электроэрозионное диспергирование (ЭЭД). К настоящему времени в современной научно-технической литературе отсутствуют полноценные сведения об использовании диспергированных электроэрозией частиц сплава Т5К10 в качестве шихты для производства вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов и режущего инструменты из них. Для этих целей требуется проведение комплексных теоретических и экспериментальных исследований.
Для прогнозирования высоких физико-механических свойств изделий из полученной шихты требовалось провести оптимизацию режимов электроэрозионного диспергирования отходов сплава Т5К10 методом планирования эксперимента. Для шихты одним из основных технологических параметров является оптимальная дисперсность, поэтому оптимизацию процесса получения шихты для производства спеченных твердых сплавов проводили по среднему размеру частиц. Электроэрозионное диспергирование отходов сплава Т5К10 осуществляли на экспериментальной установке (Патент РФ № 2449859). В результате воздействия кратковременных электрических разрядов образовывались твердосплавные частицы различной формы и размера. Оптимизация процесса электродиспергирования частиц, полученных ЭЭД отходов твердого сплава марки Т5К10, проводилась опытным определением сочетания уровней факторов, при котором достигалось необходимое значение среднего диаметра частиц электроэрозионной шихты. Для этого использовали метод крутого восхождения Бокса и Уилсона. Оптимизации процесса электродиспергирования сплава Т5К10 в дистиллированной воде и осветительном керосине осуществлялась с учетом таких факторов, как напряжение на электродах, емкость разрядных конденсаторов и частота следования импульсов.
Согласно проведенной серии опытов определены предельные значения параметра оптимизации по среднему размеру электроэрозионных частиц, которые составили: для дистиллированной воды – 57,1 мкм при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении на электродах 200 В, частоте следования импульсов 200 Гц; для осветительного керосина – 64,1 мкм при ёмкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ, напряжении на электродах 200 В, частоте следования импульсов 200 Гц.
Проведение намеченных мероприятий позволит решить проблему переработки отходов вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов и повторное их использование при изготовлении режущего инструмента.