Вплив режимів мікродугового оксидування на структуру, кінетику зростання, фазовий склад і твердість оксидних покриттів, які формуються на алюмінієвому сплаві АК6
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Субботіна, В. В.
Subbotina, Valeriia V.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. В останні роки активно розвивається промислове використання методу мікродугового оксидування для отримання твердих і зносостійких шарів на поверхні виробів з алюмінієвих сплавів. Формування оксидних покриттів мікродуговим методом проходить в умовах надшвидкого термалізування і визначається сукупністю різноманітних процесів, пов’язаних із різним елементним складом сплавів і умовами електролізу. Тому метою дослідження було вивчення впливу технологічних умов оксидування (склад електроліту, щільність струму, тривалість процесу) сплаву АК6 (система Al-Cu-Si-Mg) на структуру, кінетику зростання, фазовий склад і твердість сформованих оксидних покриттів. Для досягнення поставленої мети були проведені металографічний, рентгеноструктурний аналіз, вимірювання товщини покриття та мікротвердості. Встановлено, що покриття, сформовані на сплаві АК6 у результаті мікродугового оксидування, мають двошарову структуру, яка складається з поверхневого технологічного шару і внутрішнього базового шару. Товщина технологічного шару становить 30–40 % від загальної товщини покриття. Основною фазою технологічного шару є фаза з відносно низькою твердістю – муліт (3Al2O3 • 2SiO2). Основними фазами базового шару є оксидні фази високої твердості γ-Al2O3 і α-Al2O3 (корунд). Визначено, що щільність струму впливає на швидкість зростання покриття і на фазовий склад у ньому. За низької щільності струму і тривалості процесу (до 30 хвилин) мікродугове оксидування сплаву АК6 не забезпечує утворювання фази α-Al2O3, а основною фазою є γ-Al2O3. Це не дозволяє досягнути великої твердості покриття, яка становить менше 15 000 МПа. Збільшення щільності струму від 10 до 25 А/дм2 призводить до підвищення швидкості зростання покриття майже удвічі, водночас фазовий склад покриттів змінюється від двофазного на основі γ-Al2O3 і муліту на двофазний на основі α-Al2O3 і γ-Al2O3 фаз. Склад лужно-силікатного електроліту впливає на швидкість зростання і фазовий склад: у разі збільшення вмісту силікатної (Na2SiO3) складової частини в лужно-силікатному електроліті підвищується швидкість зростання покриття, проте фазовий склад збагачується мулітною фазою з невисокою твердістю. Найбільш висока твердість 18 200 МПа досягається в електроліті KOH – 1 г/л + Na2SiO3 – 6 г/л за максимальної тривалості процесу електролізу 300 хвилин, коли формується покриття з товщиною базового шару приблизно 150 мкм, у якому вміст α-Al2O3 фази досягає 87 %.
Опис
Субботіна, В. В. Вплив режимів мікродугового оксидування на структуру, кінетику зростання, фазовий склад і твердість оксидних покриттів, які формуються на алюмінієвому сплаві АК6 = Influence of microarc oxidation modes on the structure, growth kinetics, phase composition and hardness of oxide coatings formed on the AK6 aluminum alloy / В. В. Субботіна // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 3 (481). – С. 31–39.
Ключові слова
мікродугове оксидування, склад електроліту, сплав АК6, покриття, товщина, фазовий склад, твердість, microarc oxidation, electrolyte composition, AK6 alloy, coating, thickness phase composition, hardness