Научно-технологические основы вторичного использования вольфрамсодержащего сырья при производстве режущего инструмента

Вольфрамо-титано-кобальтовые сплавы обладают рядом весьма ценных свойств, благодаря которым их эффективно используют во многих областях промышленности. В настоящее время одной из основных проблем использования вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов является переработка их отходов и повторное использование. Существующие промышленные технологии измельчения таких сплавов отличаются крупнотоннажностью, высокими затратами энергии и экологическими проблемами. Одним из перспективных и промышленно неприменяемых способов измельчения любого электропроводного материала является электроэрозионный способ. 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. Проведение намеченных мероприятий позволит решить проблему переработки отходов вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов и повторное их использование при изготовлении режущего инструмента. Актуальность работы подтверждается ее соответствием одному из приоритетов Стратегии научно-технологического развития РФ (Указ Президента РФ от 01.12.2016 № 642), в части обеспечения перехода к передовым производственным технологиям и новым материалам. Работы в области исследования новых вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов ведутся в научных и высших образовательных учреждениях, таких как: НИТУ МИСиС, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, МПУ, ЮЗГУ, Институт материаловедения Хабаровского НЦ ДВО РАН, ФНАЦ ВИМ, ГОСНИТИ, ДГТУ, БГИТА, ОГУ, СибАДИ и других организациях. Этим направлением зани-мались такие ученые как: В.И. Третьяков, В.И. Романова, Г.В. Самсонов, В.С. Панов, А.Д. Верхотуров, Т.Б. Ершова, М.И. Дворник, Р.А. Латыпов, В.А. Денисов, С.Н. Кульков, В.П. Сивоха, А.А. Рыжкин, В.В. Акимов, Г.И. Сильман, С.И. Богодухов, Е.В. Агеев и др. Однако в трудах этих ученых не рассматриваются вопросы, касающиеся использования диспергированных электроэрозией частиц сплава Т5К10 в качестве шихты для производства вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов и режущего инструмента из них. Предлагаемый проект включает идею совершенствования технологических процессов с целью повышения свойств инструментальных твердых сплавов. Применение методов порошковой металлургии позволит получить твердые сплавы на основе электроэрозионных порошков с повышенной стойкостью в условиях эксплуатации, а также увеличить срок их службы.При выполнении данного проекта будет использован подход, заключающийся в проведении комплексных теоретических и экспериментальных исследований процессов электроэрозионного диспергирования сплавов Т5К10, а также получения твердого сплава методом SPS-синтеза порошков. Применение SPS-синтеза порошков для изготовления твердого сплава значительно увеличит их плотность, микротвердость и износостойкость. При этом увеличится как начальная эффективность твердых сплавов, так и время их эксплуатации. Научно-технические результаты, методические подходы и разработки будут соответствовать уровню современных мировых исследований.