05.06.2012


РАЗРАБОТАНЫ ОПТИМАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОДУГОВЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ПРОЕКТА РАЗЛИЧНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ЗАДАВАЛИСЬ ПРИ ПОМОЩИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ. А УНИКАЛЬНЫМ ФАКТОМ ЯВИЛОСЬ ТО, ЧТО БЫЛ УСТАНОВЛЕН ДИСТАНЦИОННЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ЗА СВОЙСТВАМИ РАСТУЩИХ НА АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ МИКРОДУГОВЫХ ПОКРЫТИЙ.


                Основными целями работы по проекту в рамках программы развития НИТУ "МИСиС" в 2011 являлись освоение уникальной установки по микродуговому оксидироваию с компьютерным управлением и разработка инновационных технологий защитных покрытий на легких конструкционных сплавах.

Для достижения основной цели были решены следующие задачи:
  • Исследовались влияния формы тока на кинетику и механизм роста микродуговых покрытий на поверхности алюминиевых и магниевых сплавов.
  • Разрабатывался энергосберегающий комбинированный электрохимический режим получения защитных покрытий на образцах и изделиях из алюминиевых сплавов без изменения их геометрических размеров.
  • Исследовались сопротивление усталости, микротвердость и электрохимические характеристики  системы "сплав Д 16-микродуговое покрытие" при помощи закупленного оборудования (потенциостатов и испытательной машины Corrtest).

Результаты, полученные в ходе работы:

  • Установлено, что оптимальной формой тока, задаваемого для получения на алюминиевых сплавах толстых (более 100 мкм) микродуговых покрытий, является асимметричный (отношение катодного тока к аноду 1,1-1,2).
  • Выявлен механизм влияния асимметричного тока на кинетику роста микродуговых покрытий. При этом показано, что рост покрытия происходит только при анодной поляризации рабочего электрода (алюминиевого сплава). При катодной поляризации рабочего электрода вследствии увеличения рН в сквозных порах происходит растворение малорастворимых продуктов, что увеличивает количество эффективных микроразрядов с одновременным уменьшением энергии, выделяющейся в каждом микроразряде. Последнее уменьшает вероятность перехода процесса микродугового оксидирования алюминиевых сплавов в дуговой режим, при котором происходят кратерообразные локальные нарушения сплошности покрытия (т.е. увеличивается предельная толщина микродуговых покрытий).
  • Установлено, что полученные покрытия имеют высокую артикоррозионную способность (после выдержки в камере соляного тумана в течение 336 ч отсутствовали локальные коррозионные поражения на их поверхности-требования стандарта ASTM), сопротивление высокоцикловой усталости  (не менее, чем у металлической основы), микротвердость (близкая к теоретической микротвердости корунда).
  • Показано, что оптимальным технологическим режимом получения покрытий на магниевых сплавах является следующий:

                         -щелочно-фосфатный электролит с добавкой фторида аммония, приводящего к активации поверхностных слоев магниевого сплава;

                         -постоянный или прямой ток, плотность которого не более 2 А/дм2.

                   Результаты будут применены в авиационной промышленности, в том числе изготовления деталей авиационных двигателей, в нефтяной промышленности, в частности, для изготовления пробок шаровых кранов, для изготовления протезных изделий из алюминиевых сплавов.

                   Данные результаты представляют повышенный интерес для Уфимского авиамоторного завода, ММПП "Салют", ООО "Плазма", ОАО "Металлист".


Получены толстые (более 100мкм) микродуговые покрытия со свойствами, значительно более высокими , чем у аналогичных покрытий, получаемых конкурирующими отечественными и зарубежными компаниями и фирмами, при меньших энергозатратах и более высокой производительности процесса. При этом был реализован уникальный оригинальный метод анодирования, позволяющий получать различные по свойствам покрытия на различных участках поверхности образцов из легких конструкционных сплавов с сокращением энергозарат более чем в 2,5 раза (в некоторых случаях энергозатраты были сокращены более чем на порядок).


Алексей Дуб
профессор, д. т. н.

Кафедра защиты металлов
и технологии поверхности



Возврат к списку


Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика