Влияние состава электролитов на структуру и трибологические свойства керамических покрытий, полученных методом микродугового оксидирования

А. Д. Быкова; М. А. Марков; Ю. А. Кузнецов; И. Н. Кравченко; А. Н. Беляков; А. М. Макаров

doi:10.17073/1683-4518-2023-10-31-39

Влияние состава электролитов на структуру и трибологические свойства керамических покрытий, полученных методом микродугового оксидирования

А. Д. Быкова, М. А. Марков, Ю. А. Кузнецов, И. Н. Кравченко, А. Н. Беляков, А. М. Макаров

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-31-39

Полный текст:

Аннотация

Исследованы структурные и прочностные свойства керамических покрытий, полученных методом микродугового оксидирования (МДО) в катодно-анодном режиме в силикатно-щелочных, боратных и силикатно-фосфатно-щелочных электролитах из экспериментальной выборки составов. Наилучшими прочностными свойствами обладают покрытия, сформированные в боратном электролите, что позволяет повысить износостойкость незащищенной алюминиевой поверхности в 2,1‒3,1 раза, в зависимости от содержания борат-ионов в применяемом электролите. Керамические МДО-покрытия перспективны для использования на ремонтно-технических предприятиях России, которые занимаются ремонтом и восстановлением изношенных алюминиевых и стальных материалов, применяемых в ответственных узлах сельскохозяйственной техники.

Ключ. слова

микродуговое оксидирование (МДО), керамические покрытия, алюминий, износостойкость, оксид алюминия,

Об авторах

А. Д. Быкова

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

Санкт-Петербург

М. А. Марков

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

Д. т. н.

Санкт-Петербург

Ю. А. Кузнецов

ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина»
Россия

Д. т. н.

г. Орёл

И. Н. Кравченко

ФГБУН «Институт машиноведения имени А. А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН)»; ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет ― МСХА имени К. А. Тимирязева»
Россия
Москва

А. Н. Беляков

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

Санкт-Петербург

А. М. Макаров

НИЦ «Курчатовский институт» ― ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия

К. т. н.

Санкт-Петербург

Список литературы

1. Суминов, И. В. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И. В. Суминов, А. В. Эпельфельд, В. Б. Людин [и др.]. ― М. : ЭКОМЕТ, 2005. ― 368 с.

2. Хенли, В. Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов ; под ред. B. C. Синявского ; пер. с англ. / В. Ф. Хенли. ― М. : Металлургия, 1986. ― 152 с.

3. Черненко, В. И. Получение покрытий анодноискровым электролизом / В. И. Черненко, В. И. Снежко, И. И. Папанова. ― Л. : Химия, 1991. ― 128 с.

4. Markov, M. A. Investigation of the characteristics of ceramic coatings obtained by microarc oxidation on direct and alternating currents in an alkaline silicate electrolyte / M. A. Markov, Yu. A. Kuznetsov, A. V. Krasikov [et al.] // J. Mach. Manuf. Reliab. ― 2020. ― Vol. 49, № 8. ― P. 672‒679. DOI: 10.3103/S1052618820080063.

5. Bykova, A. D. Study of the formation of functional ceramic coatings on metals / A. D. Bykova, M. A. Markov, A. V. Krasikov [et al.] / Journal of Physics: Conference Series. ― 2019. ― Vol. 1400. ― Article № 055008. DOI: 10.1088/1742-6596/1400/5/055008.

6. Markov, M. A. Formation of protective ceramic-metal coatings on steel surfaces by microarc oxidation with electro-chemical deposition of nickel / M. A. Markov, A. V. Krasikov, D. A. Gerashchenkov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2018. ― Vol. 58, № 6. ― P. 634‒639. DOI: 10.1007/s11148-018-0159-7. [Марков, М. А. Формирование защитных металлокерамических покрытий на стальных материалах микродуговым оксидированием с электрохимическим осаждением никеля / М. А. Марков, А. В. Красиков, Д. А. Гращенков [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 11. ― С. 53‒58]. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2017-11-53-58.

7. Markov, M. A. Corrosion-resistant ceramic coatings that are promising for use in liquid metal environments / M. A. Markov, A. D. Kashtanov, A. V. Krasikov [et al.] // Key Engineering Materials, Switzerland. ― 2019. ― Vol. 822. ― P. 752‒759. DOI: 10.4028/www.scientiﬁc.net/KEM.822.752.

8. Ракоч, А. Г. Модельные представления о механизме микродугового оксидирования металлических материалов и управление этим процессом / А. Г. Ракоч, В. В. Хохлова, В. А. Баутин [и др.] // Защита металлов. ― 2006. ― Т. 42, № 2. ― С. 173‒184.

9. Ракоч, А. Г. Микродуговое оксидирование легких сплавов / А. Г. Ракоч, И. В. Бардин // Металлург. ― 2010. ― № 6. ― С. 58‒61.

10. Hussein, R. O. The application of plasma electrolytic oxidation (PEO) to the production of corrosion resistance coatings on magnesium alloys : a review / R. O. Hussein, X. Nie, D. O. Northwood // Corros. Mater. ― 2013. ― Vol. 38, № 1. ― P. 55‒65.

11. Hussein, R. An investigation of ceramic coating growth mechanisms in plasma electrolytic oxidation (PEO) processing / R. Hussein, X. Nie, D. Northwood // Electrochim. Acta. ― 2013. ― Vol. 112. ― P. 111‒119. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.08.137.

12. Cheng, Y. L. New ﬁndings on properties of plasma electrolytic oxidation coatings from study of an Al‒Cu‒Li alloy / Y. L. Cheng, Z. Xue, Q. Wang [et al.] // Electrochim. Acta. ― 2013. ― Vol. 107. ― P. 358‒378. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.06.022.

13. Батищев, А. Н. Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием / А. Н. Батищев, Ю. А. Кузнецов. ― Орел : Орел ГАУ, 2001. ― 99 с.

14. Красиков, А. В. Исследование образования керамических покрытий микродуговым оксидированием в боратном электролите / А. В. Красиков, М. А. Марков, А. Д. Быкова // Известия СПбГТИ. ― 2016. ― № 36 (62). ― С. 36‒41.

15. Markov, M. A. Features of ceramic coating formation by a method of microspark oxidation in an electrolyte based on boric acid / M. A. Markov, Yu. A. Kuznetsov, A. V. Krasikov [et al.] // Refract. Ind. Ceram. ― 2020. ― Vol. 61, № 3. ― P. 293‒298. DOI: 10.1007/s11148-020-00475-3. [Марков, М. А. Особенности формирования керамических покрытий методом микродугового оксидирования в электролите на основе борной кислоты / М. А. Марков, Ю. А. Кузнецов, А. В. Красиков [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2020. ― № 5. ― С. 50‒55]. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-5-50-55.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Быкова А.Д., Марков М.А., Кузнецов Ю.А., Кравченко И.Н., Беляков А.Н., Макаров А.М. Влияние состава электролитов на структуру и трибологические свойства керамических покрытий, полученных методом микродугового оксидирования. Новые огнеупоры. 2023;(10):31-39. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-31-39

For citation: Bykova A.D., Markov A.D., Kuznetsov Y.A., Kravchenko I.N., Belyakov A.N., Makarov A.M. Effect of electrolyte composition on the structure and tribological properties of ceramic coatings obtained by microarc oxidation. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2023;(10):31-39. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2023-10-31-39

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль