Композиционные покрытия микродугового оксидирования

введенного в электролит соединения ( будь то оксид , карбид , борид или нитрид ), типа его связи и физико химических свойств , в составе покрытия , полученного при МДО - упрочнении , данные порошковые материалы могут встречаться как в неизменном , так и в изменённом состояниях , что существенно влияет на физико - механические свойства покрытия .

Рисунок 1 – Ванна МДО и схема циркуляции электролита при получении композиционных МДО - покрытий : 1 – рубашка охлаждения ванны ; 2 – образцы ;

3 – мешалка турбинная ; 4 – компрессор

Особенности механизма формирования композиционных МДО-покрытий позволяют сделать вывод о том, что необходимым условием получения равномерности покрытий является обеспечение постоянной и равномерной концентрации дисперсных частиц в прианодном слое в течение времени, равного продолжительности нанесения покрытия. Равномерного распределения частиц в электролите при проведении исследований достигали перемешиванием . Для наибольшей эффективности перемешивание велось двумя способами: механическим (турбинная мешалка) и пневматическим (барботажное перемешивание) с помощью компрессора. На рисунке 1 приведена схема ванны и показаны схемы циркуляции потоков электролита или траектории движения дисперсных частиц. Как видно из схемы, в электролите образуются два приблизительно симметричных радиально-осевых циркуляционных потока, поддерживающие дисперсные частицы во взвешенном состоянии с равномерным распределением их по всему объему ванны.

порошки ов

Рисунок 2 – Сравнительные данные по микротвёрдости и толщине МДО - покрытий , сформированных в электролитах с добавлением порошков оксидов металлов : 1 – без добавки ; 2 – Al₂O₃;

3 – TiO 2 ; 4 – Cr 2 O 3 ; 5 – Fe 2 O 3 ; 6 – SiO 2

На рисунке 2 наглядно представлена графическая интерпретация результатов по исследованию толщины рабочего слоя и микротвёрдости покрытий, сформированных в электролитах с добавлением порошков оксидов металлов. МДО-упрочнению подвергали образцы из сплава АК7ч с наплавленным слоем материала Св.А97. Продолжительность МДО – 90 мин . Для поддержания частиц добавляемых порошков во взвешенном состоянии использовали мешалку с приводом от электродвигателя. Толщину рабочего слоя и микротвёрдость покрытий измеряли с помощью микроскопа Neophot-21.

Результаты исследования показали , что формирование композиционных МДО - покрытий с добавками порошков оксидов металлов приводит к небольшому повышению их микротвёрдости , являющейся критерием механических свойств , по сравнению со стандартным электролитом на основе борной кислоты ( см . рис . 2).

Также ускоряется процесс формообразования покрытий , при этом сокращается продолжительность получения покрытия , например , с толщиной рабочего слоя 80-90 мкм , примерно в 1,5 раза . Следовательно , уменьшается расход энергии . Однородность покрытия значительно зависит от дисперсности используемого порошка и поддержания его в электролите во взвешенном состоянии .

Как видно на рисунке 2, из группы порошковых материалов , вводимых в электролит оксидов металлов , наилучшие результаты дают порошки оксидов алюминия [4] и титана . Их применение позволяет , при относительно хорошей однородности получаемого покрытия , повысить его микротвердость .

Следует также отметить , что основным критерием получения качественных покрытий является обеспечение поддержания дисперсных частиц во взвешенном состоянии .