Влияние режимов микродугового оксидирования на механические свойства образцов из алюминиевого сплава
- Авторы: Дударева НЮ1, Бутусов ИА1, Кальщиков РВ1
- Учреждения:
- Уфимский государственный авиационный технический университет
- Выпуск: № 4 (2014)
- Страницы: 102-117
- Раздел: Статьи
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/mechanics/article/view/283
- DOI: https://doi.org/10.15593/perm.mech/2014.4.04
- Цитировать
Аннотация
Представлены результаты экспериментального исследования влияния режимов микродугового оксидирования (МДО) на предел текучести и временное сопротивление образцов из алюминиевого сплава Д16Т. Приведено описание методики исследования, включающей формирование упрочненного слоя на поверхности лабораторных образцов методом МДО и исследование на прочность посредством эксперимента на растяжение. Исследования проводились в соответствии с теорией планирования эксперимента для дробного факторного эксперимента типа 23-1. Процесс МДО осуществлялся с использованием щелочного электролита, поэтому в качестве факторов процесса МДО были выбраны концентрация компонентов электролита (едкого калия - KOH и жидкого стекла - Na2SiO3) и электрические параметры процесса, определяемые емкостью конденсаторов технологической установки. Кроме условного предела текучести и временного сопротивления на поперечных шлифах определяли толщину и микротвердость МДО-слоя. На основе полученных данных были составлены уравнения регрессии и сделаны выводы о степени влияния режимов микродугового оксидирования на механические свойства образцов. Результаты исследования показали, что наличие МДО-слоя практически не влияет на величину временного сопротивления образцов, но способствует повышению условного предела текучести, значение которого в зависимости от режима процесса обработки может увеличиваться до 18 %. Работа проведена с целью исследования перспектив использования технологического метода модификации поверхностей - микродугового оксидирования для повышения не только износостойкости, но и прочностных свойств деталей из алюминиевых сплавов.
Об авторах
Н Ю Дударева
Уфимский государственный авиационный технический университет
Email: natalia_jd@mail.ru
И А Бутусов
Уфимский государственный авиационный технический университет
Email: butusrv.ilya@mail.ru
Р В Кальщиков
Уфимский государственный авиационный технический университет
Email: roman_for_work@mail.ru
Список литературы
- Промышленные цветные металлы и сплавы / А.П. Смирягин [и др.]. - М.: Металлургия, 1974. - 559 с.
- Моделирование теплонапряженного состояния головки цилиндра тракторного дизеля воздушного охлаждения / А.Н. Гоц [и др.] // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 6. - С. 1061-1067.
- Справочник металлиста: в 5 т. Т. 2. / под ред. А.Г. Рахштадта и В.А. Брострема. - М.: Машиностроение, 1976. - 720 с.
- Дубровский И.М., Егоров Б.В., Рябошапка К.П. Справочник по физике. - Киев: Наукова думка, 1986. - 556 с.
- Трение, изнашивание и смазка: справочник: в 2 кн. Кн. 2. / под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина - М.: Машиностроение, 1979. - 358 с.
- Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения: в 2 т. Т. 2. / гл. ред. М.С. Поляк. - М.: Л.В.М. Скрипт, Машиностроение, 1995. - 688 с.
- Микродуговое оксидирование: теория, технология, оборудование / И.В. Суминов [и др.]. - М.: Экомет, 2005. - 368 с.
- Получение покрытий анодно-искровым электролизом / В.И. Черненко [и др.]. - Л.: Химия, 1991. - 128 с.
- Основы технологии микродугового оксидирования / Б.В. Шандров [и др.]. - М.: Альянс, 2008. - 80с.
- Горчаков А.И., Щербаков Ю.В., Бородин Н.М. Формирование покрытий увеличенной толщины на сплавах алюминия при микродуговом оксидировании // Технология металлов. - 2006. - № 1. - С. 39-41.
- Кинетика изнашивания покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования / А.А. Петросянц [и др.] // Трение и износ. - 1984. - № 2. - С. 350-354.
- Особенности микроструктуры упрочненных поверхностных слоев, получаемых микродуговым оксидированием / В.П. Алехин [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 1991. - № 5. - С. 121-126.
- Бутусов И.А., Дударева Н.Ю. Исследование влияния микродугового оксидирования на износостойкость поршня ДВС [Электронный ресурс] // Наука и образование. - 2013. - № 9. - URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/606017.html. (дата обращения: 28.09.2014). doi: 10.7463/0913.0606017.
- Исследование керамикоподобных оксидных покрытий на цирконии, полученных при плазменном воздействии в электролитах / А.М. Борисов [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейронные исследования. - 2013. - № 4. - С. 76-80.
- О теплопроводности оксидных покрытий, полученных методом микродугового оксидирования, на силумине АК9ПЧ / М.М. Криштал [и др.] // Вектор науки Тольят. гос. ун-та. - 2012. - № 4. - С. 169-172.
- Микродуговое оксидирование циркония как способ создания элементов теплоразвязки в космических аппаратах [Электронный ресурс] / В.К. Шаталов, А.О. Штокал, Е.В. Рыков, К.Б. Добросовестнов, О.П. Баженова, Т.В. Рожкова // Наука и образование. - 2014. - № 8. - URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/724519.html (дата обращения: 28.09.2014). doi: 10.7463/0814.0724519.
- Ефремов А.П. Коррозионно-механическая прочность алюминиевых сплавов и покрытий в минерализованных сероводородсодержащих средах: автореф.. дис. д-ра техн. наук. - М., 1992.
- Изучение влияния покрытия, выполненного микродуговым оксидированием, на жесткость и прочность протяженных силовых элементов космического аппарата [Электронный ресурс] / В.К. Шаталов, А.О. Штокал, Е.В. Рыков, К.Б. Добросовестнов // Наука и образование. - 2014. - № 7. - URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/717592.html. (дата обращения: 28.10.2014). doi: 10.7463/0714.0717592.
- Evaluation of the mechanical properties of microarc oxidation coatings and 2024 aluminium alloy substrate / Xue Wenbin, Wang Chao, Deng Zhiwei, Chen Ruyi, Li Yongliang and Zhang Tonghe // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2002. - Vol. 14. - No. 44. doi: 10.1088/0953-8984/14/44/407
- Structure end tensile/wear properties of microarc oxidation ceramic coatings on aluminium alloy / Tong Wei Bo, Yuan Yan Feng, Wermin Liu, Jun Tian // Trans. Nonferrois Met. Soc. China. - 2004. - Vol. 14. - No. 6. - P. 1162-1168.
- Малышев В.Н. Оценка упрочнения алюминиевых сплавов микродуговой обработкой по результатам статических и динамических испытаний // Технические науки. Машиностроение и машиноведение. - 2007. - № 3. - С. 131-137.
- Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 280 с.
- Plasma electrolysis for surface engineering / A.L. Yerokhin [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 1999. - Vol. 122. - P. 73-79.
- Влияние параметров микродугового оксидирования на свойства покрытий, формируемых на алюминиевых сплавах / О.Н. Дунькин, А.П. Ефремов, Б.Л. Крит [и др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2000. - № 2. - С. 49-53.
- Дударева Н.Ю. Влияние режимов микродугового оксидирования на свойства формируемой поверхности // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2013. - № 3. - С. 217-222.