Математический размерный анализ порошков, полученных электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде

В настоящее время одна из основных проблем использования сплава ЖС6У связана с наличием в его составе дорогостоящих компонентов, таких как Ni, Ti, Mo, Со и др. и необходимостью его повторного использования путем измельчения. Одним из эффективных, но недостаточно изученных металлургических способов измельчения металлоотходов является электродиспергирование. К настоящему времени в современной научно-технической литературе отсутствуют полноценные сведения о составе, структуре и свойствах частиц сплава ЖС6У, полученных в условиях электроэрозионной металлургии.
Целью настоящей работы являлось проведение размерного анализа частиц порошка, полученного электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде.
Электродиспергирование отходов сплава жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в виде некондиционных «рабочих» лопаток турбины реактивного двигателя самолета осуществляли в воде дистиллированной на оригинальной установке. В результате воздействия кратковременных электрических разрядов в воде образовывались частицы порошка жаропрочного никелевого сплава ЖС6У различного размера. Размерные характеристики частиц порошка, полученного электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде, исследовали на лазерном анализаторе размеров частиц «Analysette 22 NanoTec».
На основании проведенных экспериментальных исследований и их математической обработки, установлено, что частицы порошка, полученного электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде, имеют размеры от 0,1 до 285 мкм со средним объемным диаметром 67,1 мкм. Отмечены особенности формирования фракционного состава частиц порошка в процессе электроэрозионной металлургии металлоотходов марки ЖС6У, а именно наличие двух экстремумов размеров частиц 10 мкм и 100 мкм: мелкая фракция (0,1 $\ldots $25,0 мкм) образуется за счет конденсации парообразной фазы и крупная фракция (25,0 $\ldots $ 300 мкм) образуется за счет конденсации жидкой фазы. Отмечено, что смещение экстремумов размеров частиц, образующихся при кристаллизации парообразной и жидкой фаз, определяется электрическими параметрами работы установки: напряжением на электродах, емкостью разрядных конденсаторов и частотой следования импульсов. Показано, что в порошке, полученном электроэрозионным диспергированием жаропрочного никелевого сплава ЖС6У в воде, содержится: 5% частиц с размером до 1,69 мкм; 10% частиц с размером до 3,36 мкм; 25% частиц с размером до 11,71 мкм; 50% частиц с размером до 50,07 мкм; 75% частиц с размером до 99,02 мкм; 90% частиц с размером до 165,74 мкм; 95% частиц с размером до 210,72 мкм; 99% частиц с размером до 281,09 мкм включительно. При этом удельная площадь поверхности порошка составляет 7994 см$^2$/см$^3$.