Исследование свойств МДО-покрытий, сформированных на алюминиевом сплаве системы Al-Mg-Sc
Автор: Трушкина Т.В., Михеев А.Е., Раводина Д.В., Гирн А.В.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 3 т.17, 2016 года.
Бесплатный доступ
При производстве современных образцов ракетно-космической техники (РКТ) применяется алюминиевый сплав 01570 системы Al-Mg-Sc. Сплав 01570 имеет высокие прочностные характеристики (370-390 МПа), но при всех положительных свойствах данного сплава его стойкость к коррозии остается невысокой при условиях эксплуатации в агрессивных средах, что влияет на снижение физико-механических характеристик поверхности. Существует возможность решить данную задачу, повысив эксплуатационные свойства данного сплава, например обработкой поверхности микродуговым оксидированием (МДО). МДО - это технология получения оксидного покрытия с уникальным комплексом свойств, позволяющих эксплуатировать изделие в экстремальных условиях. Экспериментальные исследования по формированию покрытий микродуговым оксидированием проводились на образцах из алюминиевого сплава 01570. В результате было установлено, что толщина оксидного слоя, получаемого на сплаве 01570, меньше, чем на сплаве АМг6, при одинаковых режимах обработки. Проведен анализ морфологии покрытия, которая характеризует ее пористость и оказывает влияние на коррозионную стойкость и прочностные характеристики обработанной поверхности, являющиеся основополагающими при эксплуатации изделий РКТ. Определено, что при увеличении соотношения катодной и анодной составляющих тока (Ik/Ia) поверхность меняет свою структуру, количество пор уменьшается, визуализируется более однородная, сглаженная поверхность. По результатам электронной микроскопии установлено, что в плотных бездефектных местах содержание оксида алюминия возрастает, на участках со сложной рельефной структурой преобладают алюмосиликаты и поверхностные комплексы, образовавшиеся из состава электролита. В покрытии, сформированном на сплаве 01570, содержание оксида алюминия достигает до 80 %.
Алюминиевый сплав 01570, морфология покрытий, функциональные покрытия, микродуговое оксидирование
Короткий адрес: https://sciup.org/148177623
IDR: 148177623
Список литературы Исследование свойств МДО-покрытий, сформированных на алюминиевом сплаве системы Al-Mg-Sc
- Филатов Ю. А. Исследование и разработка новых высокопрочных свариваемых сплавов на основе системы Al-Mg-Sc и технологических параметров производства из них деформированных полуфабрикатов: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М.: ОАО «Всероссийский институт легких сплавов», 2000. 50 с.
- Повышение механических свойств при изменении структуры способом наномодифицирования алюминиевых сплавов/Н. Е. Калинина //Biсник Днiпропетровського унiверситету. 2013. № 16. С. 30. ISSN № 9125 0912.
- Сплав 01570С -материал для герметичных конструкций перспективных многоразовых изделий РКК «Энергия»/А. В. Бронз //Космическая техника и технологии. 2014. № 4 (7). С. 63-64.
- Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование)/И. В. Суминов . М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.
- Черненко В. И., Снежко Л. И., Папанова И. И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. Л.: Химия, 1991. 128 с.
- Пат. 1783004 Российская Федерация, МКИ 65С 25 D 11/02. Способ микродугового оксидирования вентильных металлов и их сплавов/Руднев В. С., Гордиенко П. С., Курносова А. Г., Орлова Т. И. Заявл 17.10.89; опубл. 23.12.92, Бюл. № 47.
- Пат. 2096534 Российская Федерация. МПК 6 C 25 D 11/02, C 25 D 11/14. Способ получения оптически черных защитных покрытий на вентильных металлах/Яровая Т. П., Гордиенко П. С., Руднев В. С., Недозоров П. М. № 96114575/02; заявл. 18.07.1996; опубл. 15.03.1998.
- Пат. 2061107 Российская Федерация, МПК 6 C 25 D 11/06. Способ микродугового получения защитных пленок на поверхности металлов и их сплавов/Руднев В. С., Гордиенко П. С., Курносова А. Г., Орлова Т. И. № 5004969/02; заявл. 17.07.91; опубл. 27.05.96.
- Пат. 2046156 Российская Федерация, МПК 6 C 25 D 11/04. Электролит для формирования покрытий на вентильных металлах/Гордиенко П. С., Гнеденко С. В., Хрисанфова О. А., Вострикова Н. Г., Ковряков А. Н. № 5043332/26; заявл. 21.05.92; опубл. 20.10.95.
- Бутягин П. И., Хохряков Е. В., Мамаев А. И. Влияние состава электролита на износостойкость МДО-покрытий//Технология металлов. 2005. № 1. С. 36-40.
- Мамаев А. И., Мамаева В. А. Сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах электролитов. Новосибирск: Издательство СО РАН, 2005. 255 с.
- Гордиенко П. С., Василенко В. С. Формирование покрытий на вентильных металлах и сплавах в электролитах с емкостным регулированием энергии при микродуговом оксидировании/П. С. Гордиенко //Защита металлов. 2006. Т. 42, № 5.
- Формирование наноструктурных неметаллических неорганических покрытий путем локализации высокоэнергетических потоков на границе раздела фаз/А. И. Мамаев . Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. 360 c.
- Гордиенко П. С. Образование покрытий на анодно-поляризованных электродах в водных электролитах при потенциалах искрения и пробоя/П. С. Гордиенко. Владивосток: Дальнаука, 1996. 216 с.
- Технологические возможности микродугового оксидирования алюминиевых сплавов/А. Е. Михеев //Вестник машиностроения. 2003. № 2. С. 56-63.
- Влияние технологических параметров микродугового оксидирования на коррозионную стойкость покрытий/А. В. Гирн //Миасс. Механика и процессы управления: материалы XXXXI Всерос. симпозиума. М.: РАН, 2011. Т. 3. С. 168-173.
- Трушкина Т. В., Михеев А. Е., Гирн А. В. Коррозионная стойкость МДО-покрытий в агрессивных средах//Вестник СибГАУ. 2014. Вып. 1(53). С. 179-184.
- Оценка пористости покрытий на алюминиевых сплавах, полученных микродуговым оксидированием/Т. В. Трушкина //Решетневские чтения: материалы XV Междунар. науч. конф./Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. Ч. 1. С. 44-45.
- Влияние технологических параметров на элементный состав МДО-покрытий на алюминиевых и титановых сплавах/А. В. Гирн //Вестник СибГАУ. 2012. Вып. 4 (44). С. 168-171.
- Трушкина Т. В., Раводина Д. В. Разработка технологии получения коррозионно-стойких МДО-покрытий на алюминиевых сплавах//Материалы ХХ науч.-техн. конф. молодых ученых и специалистов/РКК «Энергия» им. С. П. Королева. Королев, 2014. С. 346-348.