Коррозионная стойкость МДО-покрытий на титановых сплавах

Автор: Раводина Дарья Владимировна, Трушкина Татьяна Владимировна, Михеев Анатолий Егорович, Гирн Алексей Васильевич, Хоменко Игорь Иванович

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 5 (57), 2014 года.

Бесплатный доступ

Одним из перспективных материалов, применяемых в различных областях техники, является титан и его сплавы. Это объясняется благоприятным сочетанием его физико-химических свойств и повышенной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях. Однако в ряде агрессивных сред, особенно в присутствии абразивного износа, титан и его сплавы подвержены коррозионному разрушению. Гальванический метод, применяемый в настоящее время для повышения коррозионной стойкости металлов, имеет ряд недостатков: низкая экологическая безопасность процесса, связанная с агрессивностью применяемых электролитов; необходимость проведения дополнительных операций промывки, обезжиривания, травления; строгое выдерживание температурного режима в процессе обработки. Получаемые покрытия гальваническим методом не удовлетворяют требованиям по коррозионной стойкости в агрессивных средах, особенно в присутствии абразивного износа. Предложен способ повышения коррозионной стойкости титана и его сплавов в агрессивных средах, особенно в присутствии абразивного износа, с помощью нанесения на поверхность металла защитного слоя микродуговым оксидированием. Были проведены исследования морфологии, химического состава и толщины покрытий. Данные исследования показали, что в МДО-покрытии образуется не только фаза у-ТЮ 2, но и фаза a-TiO 2, которая вносит основной вклад в упрочнение слоя. Упрочнение металлов при микродуговом оксидировании происходит за счет образования на их поверхности покрытия, которое состоит из оксида титана и оксидов химических элементов, входящих в состав электролита. Проведенные ускоренные лабораторные испытания коррозионной стойкости покрытий показали, что МДО-покрытия имеют более высокую коррозионную стойкость по сравнению с покрытиями, нанесенными гальваническим анодированием. Наибольшую коррозионную стойкость имеют образцы, обработанные в силикатно-щелочном электролите. Определены технологические режимы для нанесения коррозионно-стойкого покрытия на титане и его сплавах.

Еще

Титановые сплавы, коррозия, защитные покрытия, микродуговое оксидирование

Короткий адрес: https://sciup.org/148177350

IDR: 148177350

Список литературы Коррозионная стойкость МДО-покрытий на титановых сплавах

  • Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии. М.: Наука, 1965. 208 с.
  • Воробьева Г. Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Химия, 1975. 816 с.
  • Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование)/И. В. Суминов . М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.
  • Гордиенко П. С., Гнеденков С. В. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов. Владивосток: Дальнаука, 1997. 185 с.
  • Технологические возможности микродугового оксидирования алюминиевых сплавов/Н. А. Терехин //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. Т. 3. М.: РАН, 2011. С. 168-173.
  • Трушкина Т. В., Гирн А. В. Коррозионная стойкость МДО-покрытий в агрессивных средах//Вестник СибГАУ. 2014. Вып. 1(53). С. 179-184.
  • Голенкова А. А., Ивасев С. С., Овсянников М. А. Анализ эффективности технологии для формирования износостойких покрытий на алюминиевых сплавах микродуговым способом//Вестник СибГАУ. 2007. Вып. 1 (14). С.108-111.
  • 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.
  • Кузнецов Ю. А., Кулаков К. В., Гончаренко В. В. Особенности выбора электролита для получения толстослойных керамических покрытий. URL: http://science-bsea.narod.ru/2011/mashin_2011_14/kuznecov_ texno.htm.
  • Николаев А. В., Марков Г. А., Пищевичний Б. Н. Новое явление в электролизе//Изв. СО АН СССР. Сер. Хим. науки. 1977. Вып. 5. С. 32-33.
  • Пат. 1783004 Российская Федерация, МКИ5 С 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, МПК6 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, МПК6 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, МПК6 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.
  • Пат. 1156409 Российская Федерация, МПК6 C 25 D 11/26. Электролит для анодирования титана и его сплавов/Гордиенко П. С., Хрисанфова О. А., Нуждаев В. А., Звачайный В. П. № 3653463/02; заявл. 01.08.83; опубл. 10.06.96.
  • Бутягин П. И., Хохряков Е. В., Мамаев А. И. Влияние состава электролита на износостойкость МДО-покрытий//Технология металлов. 2005. № 1. С. 36-40.
  • Жуков С. В. Исследование процессов и разработка технологии формирования многофункциональных покрытий МДО на титановых сплавах в приборостроении: автореф. дис.. к-та техн. наук. М.: МАТИ: Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского, 2009.
  • Нечаев Г. Г. Микродуговое оксидирование титановых сплавов в щелочных электролитах//Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14, № 4. С. 453-455.
  • Мамаев А. И., Мамаева В. А. Сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах электролитов Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. 255 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 аноднополяризованных электродах в водных электролитах при потенциалах искрения и пробоя Владивосток: Дальнаука, 1996. 216 с.
Еще
Статья научная