ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВО-КРЕМНИЕВЫХ СПЛАВОВ
Ключевые слова:
микродуговое оксидирование, силумин, наночастицы, диоксид кремния, оксидный слой, микротвердость, износостойкость, теплопроводностьАннотация
Работа посвящена улучшению процесса микродугового оксидирования наиболее применяемых литейных алюминиевых сплавов – алюминиево-кремниевых сплавов (силуминов). На силуминах АК6М2 и АК9пч методом микродугового оксидирования были получены образцы оксидных слоев, синтезированные в электролите базового состава и с добавкой в электролит небольшого количества наноразмерного порошка диоксида кремния SiO2. Проведены экспериментальные исследования производительности процесса микродугового оксидирования, поперечной структуры полученных оксидных слоев, их фазового состава, морфологии поверхности, микротвердости, трибологических и теплоизоляционных характеристик. Обнаружено, что при введении в состав электролита наноразмерного порошка диоксида кремния SiO2 существенно повышается производительность процесса микродугового оксидирования. Оксидные слои, сформированные в модифицированном наночастицами диоксида кремния электролите, обладают улучшенной поперечной макроструктурой и микрорельефом по сравнению с базовым вариантом. Обнаружено увеличение содержания в оксидном слое высокотемпературных прочных фаз при одновременном снижении содержания метастабильных и низкотемпературных фаз. Установлено повышение микротвердости и износостойкости оксидных слоев, а также значительное снижение теплопроводности оксидных слоев, синтезированных в электролите с добавками наночастиц диоксида кремния.Библиографические ссылки
2. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. Т. 2 / под ред. И.В. Суминова. М.: Техносфера, 2011. 512 с.
3. Криштал М.М., Рюмкин М.О. Влияние исходной структуры A1-Si сплавов на свойства получаемых методом микродугового оксидирования оксидных слоев и торможение частицами кремния роста оксидного слоя // Материаловедение. 2008. № 12. С. 50–61.
4. Dehnavi V., Luan B., Shoesmith D., Liu X.Y., Rohani S. Effect of duty cycle and applied current frequency on plasma electrolytic oxidation (PEO) coating growth behavior // Surface & Coatings Technology. 2013. V. 226. P. 100–107.
5. Monfort F., Berkani A., Matykina E., Skeldon P., Thompson G.E., Habazaki H., Shimizu K. Development of anodic coatings on aluminium under sparking conditions in silicate electrolyte // Corros. Sci. 2007. Vol. 49. № 2. P. 672–693.
6. Руднев В.С., Ваганов-Вилькинс А.А., Яровая Т.П., Недозоров П.М. Способ получения композитных полимер-оксидных покрытий на вентильных металлах и их сплавах: патент РФ № 2483144, 16.12.2011.
7. Мамаев А.И., Бутягин П.И. Способ получения оксидных каталитически активных слоев и каталитически активный материал, полученный данным способом: патент РФ № 2152255, 14.07.1998.
8. Matykina E., Arrabal R., Skeldon P. Incorporation of zirconia nanoparticles into coatings formed on aluminum by AC plasma electrolytic oxidation // Journal of Applied Electrochemistry. 2008. Vol. 38. № 10. P. 1375–1383.
9. Полунин А.В., Ивашин П.В., Растегаев И.А., Боргардт Е.Д., Криштал М.М. Исследование износостойкости оксидных слоев, сформированных микродуговым оксидированием на силумине АК9ПЧ в модифицированном наночастицами диоксида кремния электролите // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 2. С. 21–25.
10. Рудяк В.Я., Белкин А.А., Томилина Е.А. Сила, действующая на наночастицу в жидкости // Письма в ЖТФ. 2008. Т. 34. № 2. С. 69–74.
11. Кульчин Ю.Н., Витрик О.Б., Дзюба В.П., Краева Н.П. Релаксация скорости неравновесных наночастиц в жидкости // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37. № 12. С. 58–66.
12. Мартыненко Ю.В., Нагель М.Ю., Орлов М.А. Наночастица в плазме // Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 6. С. 542–546.
13. Бардаханов С.П., Лысенко В.И., Номоев А.В., Труфанов Д.Ю. Керамика из нанопорошков и ее свойства // Стекло и керамика. 2008. № 12. С. 10–13.
14. Криштал М.М., Ивашин П.В., Павлов Д.А., Полунин А.В. О теплопроводности оксидных покрытий, полученных методом микродугового оксидирования на силумине АК9ПЧ // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2012. № 4. С. 169–172.
15. Чукин Г.Д. Строение оксида алюминия и катализаторов гидрообессеривания. Механизмы реакций. М.: Принта, 2010. 288 с.
16. Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. 3-е изд. М.: Металлургия, 1978. 376 с.
17. Бардаханов С., Завьялов А., Зобов К., Лысенко В., Номоев А., Обанин В., Труфанов Д. Определение коэффициента теплопроводности нанопорошков диоксида кремния // Наноиндустрия. 2008. № 5. С. 24–27.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Авторы, публикующие статьи в журнале «Вектор науки Тольяттинского государственного университета», соглашаются на следующее:
1. Автор, направляя рукопись в редакцию журнала «Вектор науки Тольяттинского государственного университета», соглашается с тем, что Редакции переходят исключительные имущественные права на использование статьи (переданного в редакцию журнала материала, в т. ч. такие охраняемые объекты авторского права, как рисунки, схемы, таблицы и т. п.), в том числе на воспроизведение в печати и в сети Интернет; на распространение; на перевод материалов на английский язык.
2. Автор гарантирует наличие у него исключительных прав на использование переданного редакции материала. В случае нарушения данной гарантии и предъявления в связи с этим претензий к Редакции Автор самостоятельно и за свой счет обязуется урегулировать все претензии.
Редакция не несет ответственности перед третьими лицами за нарушение данных Автором гарантий.
3. За Автором сохраняется право использования его опубликованного материала, его фрагментов и частей в личных, в том числе научных, преподавательских, целях. Перепечатка материалов, опубликованных в журнале, другими физическими и юридическими лицами возможна только с письменного согласия Редакции, с обязательным указанием номера журнала (года издания), в котором был опубликован материал.
