Влияние предварительной подготовки поверхности титановых сплавов на характеристики МДО покрытий

Автор: Михеев А. Е., Гирн А. В., Раводина Д. В., Елизарьева И. Г.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 1 т.21, 2020 года.

Бесплатный доступ

Повышения надежности, ресурса работы и безопасности эксплуатации конструкций из титановых сплавов, подвергающихся воздействию тепловых, химических и механических нагрузок, можно добиться нанесением различных защитных покрытий. Одним из эффективных методов защиты таких сплавов является образование на их поверхности устойчивых против воздействия внешних факторов оксидных покрытий. Большой интерес с этой точки зрения представляет метод микродугового оксидирования (МДО), позволяющий получать многофункциональные керамикоподобные оксидные покрытия с уникальными свойствами. Такие покрытия могут применяться для создания на деталях прочного тепло- и электроизолирующего слоя, защиты поверхностей от эрозии в высокоскоростных газовых потоках, коррозии в агрессивных средах и износа трением, для повышения коэффициента излучения поверхности и т. п. Этот метод хорошо отработан для оксидирования алюминиевых сплавов. Несмотря на то, что механизм образования покрытий при МДО для алюминиевых и титановых сплавов одинаков, существуют определенные различия в структуре и характеристиках полученного покрытия. Например, считается, что при обработке МДО алюминиевых сплавов не требуется предварительная подготовка поверхности и адгезионная прочность сопоставима с прочностью материала подложки. Однако при обработке титановых сплавов нами были отмечены случаи значительного снижения адгезионной прочности. Одной из причин может быть отсутствие предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытий. Поэтому исследования, направленные на изучение влияния способа подготовки поверхности и полученной шероховатости на характеристики нанесенных покрытий, являются актуальными.

Еще

Микродуговое оксидирование, титановые сплавы, подготовка поверхности, толщина, адгезионная прочность, шероховатость

Короткий адрес: https://sciup.org/148321945

IDR: 148321945   |   DOI: 10.31772/2587-6066-2020-21-1-115-124

Список литературы Влияние предварительной подготовки поверхности титановых сплавов на характеристики МДО покрытий

  • Kolomeychenko A. V. Tekhnologii povysheniya dolgovechnosti detaley mashin vosstanovleniem i uprochneniem rabochikh poverkhnostey kombiniro-vannymi metodami s primeneniem mikrodugovogo oksidi-rovaniya [Technologies for increasing the durability of machine parts by restoration and hardening of working surfaces by combined methods using microarc oxidation]. Orel, Izd-vo Orel GAU Publ., 2013, 255 p.
  • Zhukov S. V. Issledovanie protsessov i razrabotka tekhnologii formirovaniya mnogofunktsional'nykh pokry-tiy MDO na titanovykh splavakh v priborostroenii. Kand. Diss. [Investigation of the processes of formation and development of the technology of multifunctional coatings on titanium alloys MDO in instrument. Cand. Diss.]. Moscow, 2009.
  • Suminov I. V. et al. Mikrodugovoe oksidirovanie (teoriya, tekhnologiya, oborudovanie) [Microarc oxidation (theory, technology, equipment)]. Moscow, EKO-MET Publ., 2005, 368 p.
  • Gordienko P. S., Gnedenkov S. V. Mikrodugovoe oksidirovanie titana i ego splavov [Microarc oxidation of titanium and its alloys].Vladivostok, Dal'nauka Publ., 1997, 185 p.
  • Girn A. V., Vakhteev E. V., Trushkina T. V., Or-lova D. V. [The influence of technological parameters of micro-arc oxidation on the corrosion resistance of coatings]. Miass. Mekhanika i protsessy upravleniya. Ma-terialy XXXXI Vserossiyskogo simpoziuma. Vol. 3. Moscow, RAN Publ., 2011, P. 168-173 (In Russ.).
  • Trushkina T. V., Girn A. V. [The corrosion resistance of MAO coatings in aggressive environments]. VestnikSibGAU. 2014, Vol. 1(53), P. 179-184 (In Russ.).
  • Mamaev A. I., Dorofeeva T. I., Mamaeva V. A., Borikov V. N. [Adhesion and plasticity of coatings obtained by microplasma oxidation of titanium]. Tekhnologiya materialov. 2008, No. 3, P. 33-37 (In Russ.).
  • Mamaev, A.I., Mamaeva, V.A. Sil'notokovye mik-roplazmennye protsessy v rastvorakh elektrolitov [High current microplasma processes in electrolyte solutions]. Novosibirsk, Izdatel'stvo SO RAN, 2005, 255 p.
  • Gordienko P. S., Vasilenko V. S. [Formation of coatings on valve metals and alloys in electrolytes with a capacitive energy regulation at microarc oxidation]. Zash-chita metallov. 2006, Vol. 42, No. 5, P. 500-505 (In Russ.).
  • Mamaev A. I., Mamaeva V. A., Borikov V. N., Dorofeeva T. I. Formirovanie nanostrukturnykh nemetal-licheskikh neorganicheskikh pokrytiy putem lokalizatsii vysokoenergeticheskikh potokov na granitse razdela faz [Formation of nanostructured inorganic non-metallic coatings by the localization of high-energy fluxes at the interface]. Tomsk, Izd-vo Tom. un-ta Publ., 2010, 360 p.
  • Suminov I. V. Plazmenno-elektroliticheskoe modi-fitsirovanie poverkhnosti metal-lov i splavov [Plasma-electrolytic surface modification of metals and alloys]. Moscow, TEKhNOSFERA Publ., 2011, 512 p.
  • Terekhin N. A., Statsura V. V., Golenkova A. A., Ivasev S. S., Girn A. V. [Technological capabilities of micro-arc oxidation of aluminum alloys]. Vestnik mashi-nostroeniya. 2003, No. 2, P. 56-63 (In Russ.).
  • Andreev A. S. [The effect of the electrolyte composition on the structure with the properties of oxide coatings formed on titanium alloys by microarc oxidation]. Reshetnevskie chteniya: materialy XIII Mezhdunar. nauch. konf., posvyashch. pamyati general. konstruktora ra-ket.-kosmich. sistem akademika M. F. Reshetneva [Reshetnev readings. Materials of the XIII International scientific Conf. memory of the general. the designer of rockets. systems of academician M. F. Reshetnev]. Krasnoyarsk, 2009. Ch. 1. P. 307-308 (In Russ.).
  • Rudnev V. S. et al. Sposob mikrodugovogo oksidi-rovaniya ventil'nykh metallov i ikh splavov [A method of micro-arc oxidation of valve metals and their alloys]. Patent RF, no 1783004, 1992.
  • Gordienko P. S. Obrazovanie pokrytiy na anodno-polyarizovannykh elektrodakh v vodnykh elektrolitakh pri potentsialakh iskreniya i proboya [Forming a coating on the anode-polarized electrodes in aqueous electrolytes at potentials sparking and breakdown]. Vladivostok, Dal'nauka Publ., 1996, 216 p.
  • Fedorov V. A. et al. [Formation of hardened surface layers by micro-arc oxidation in various electrolytes and when changing current modes]. Fizika i khimiya obrabotki materialov. 1991, No. 1, P. 87-93 (In Russ.).
  • Nechaev G. G. [Microarc oxidation of titanium alloys in alkaline electrolytes]. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granitsy. 2012, Vol. 14, No 4, P. 453-455 (In Russ.).
  • Kuznetsov Yu. A., Kulakov K. V., Goncha-renko V. V. Osobennosti vybora elektrolita dlya polu-cheniya tolstosloynykh keramicheskikh pokrytiy [Features choice of electrolyte to produce thick ceramic coatings] (In Russ.). Available at: http://science-bsea.narod.ru/ 2011/mashin_2011_14/kuznecov_texno.htm (accessed: 20.12.2019).
  • Gordienko P. S., Gnedenko S. V., Khrisanfova O. A., Vostrikova N. G., Kovryakov A. N. Elektrolit dlya formi-rovaniya pokrytiy na ventil'nykh metal lakh [The electrolyte for forming coatings on valve metals]. Patent RF, no. 2046156, 1995.
  • GOST 209-75. Rezina i kley. Metody opredeleniya prochnosti svyazi s metallom pri otryve [State Standard 209-75. Rubber and glue. Methods for determining the bond strength with metal upon separation]. Moscow, Publishing house of standards, 1993. 23 p.
Еще
Статья научная