ДОСЛІДЖЕННЯ КІНЕТИКИ ФОРМУВАННЯ ТОВЩИНИ ТА ФАЗОВОГО СКЛАДУ ПОКРИТТІВ НА АЛЮМІНІЄВОМУ СПЛАВІ АМг6 ПРИ МІКРОДУГОВОМУ ОКСИДУВАННІ

Автор(и)

  • Олександр Субботін Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-9422-4480
  • Валерій Білозеров кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», професор кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-7623-3658
  • Валерія Субботіна доктор технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», завідувач кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-3882-0368
  • Валентин Рябоштан PhD, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», старший викладач кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-5826-5085
  • Вячеслав Баранніков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна
  • Володимир Бобров Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна
  • Ігор Калініченко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна
  • Сергій Фесюков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Матеріалознавство»; м. Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2025.2.12

Анотація

У роботі представлено результати дослідження кінетики формування товщини та фазового складу оксидних покриттів на деформівному алюмінієвому сплаві АМг6, отриманих методом мікродугового оксидування (МДО). Особливу увагу приділено впливу складу електроліту, зокрема співвідношенню компонентів рідкого скла (Na2SіO3) та гідроксиду калію (KOH), на фазову еволюцію покриттів. Встановлено, що поліморфне перетворення γ-Al2O3 у α-Al2O3 відбувається лише за умов значного вмісту силікату натрію (12 г/л) у поєднанні з підвищеною концентрацією KOH (2 г/л). Найвищі показники твердості покриттів (до 15 ГПа) досягнуто в комбінованому лужно-силікатному електроліті, що забезпечує утворення стабільної фази α-Al2O3. При зменшенні вмісту Na2SіO3 спостерігається переважне утворення γ-Al2O3 та муліту (3 Al2O3·2SiO2), що впливає на загальні властивості покриття. Результати дослідження підтверджують доцільність використання комплексного підходу до регулювання складу електроліту для оптимізації фазового складу, структури й механічних характеристик МДО-покриттів, що є перспективним напрямом підвищення експлуатаційної надійності алюмінієвих сплавів у різних галузях промисловості.

Ключові слова: алюмінієвий сплав; мікродугове оброблення; вимірювання твердості;  товщиномір   ВТ – 10НЦ;  рентгеноструктурний аналіз; фазовий склад

Посилання

Cheng Y., Matykina E., Arrabal R. et al. Plasma electrolytic oxidation and corrosion protection of zircaloy-4 / Surface and coatings technology, 2012, Vol. 206, Iss. 14, P. 3230–3239.

Cui S.H., Han J.M., Du Y.P. et al. Corrosion resistance and wear resistance of plasma electrolytic oxidation coatings on metal matrix composites / Surface and coatings technology, 2007, Vol, 201, Iss. 9–11, P. 5306–5309.

Clyne T.W., Troughton S.C. A review of recent work on discharge characteristics during plasma electrolytic oxidation of various metals / International materials reviews, 2019, Vol. 64, Iss. 3, P. 127–162.

Curran J.A., Clyne T.W. Thermo-physical properties of plasma electrolytic oxide coatings on aluminium / Surface and coatings technology, 2005, Vol. 199, Iss. 2–3, P. 168–176.

Subbotina V., Sobol O., Belozerov V., Al-Qawabah S.M., Tabaza T.A., Al-Qawabah S.M., Shnayder V. A study of the electrolyte composition influence on the structure and properties of mao coatings formed on AMG6 alloy. Eastern-european journal of enterprise technologies. 2020. Vol. 3. № 12(105). Р. 6–14.

Friedemann A.E.R., Gesing T.M, Plagemann P. Electrochemical rutile and anatase formation on PEO surfaces / Surface and coatings technology, 2017, Vol. 315, P. 139–149.

Curran J.A., Clyne T.W. Porosity in plasma electrolytic oxide coatings / Acta Materialia, 2006, Vol. 54, Iss. 7, P. 1985–1993.

Yu X.-W., Chen L., Qin H.-L. et al. Formation process of in situ oxide coatings with high porosity using onestep plasma electrolytic oxidation / Applied surface science, 2016, Vol. 366, Р. 432–438.

Zhang X., Aliasghari S., Nemcova A. et al. X-ray computed tomographic investigation of the porosity and morphology of plasma electrolytic oxidation coatings / ACS Applied materials & interfaces, 2016, Vol. 8(13), P. 8801–8810.

Momida H., Hamada T., Takagi Y. et al. Theoretical study on dielectric response of amorphous alumina / Physical review B., 2006, Vol. 73.

Nie X., Meletis E.I., Jiang J.С. et al. Mathews A. Abrasive wearproprties and properties and analysis of Al2O3 coatings fabricated using plasma electrolysis / Surface and coatings technology, 2002, Vol. 149, Iss. 2–3, P. 245–251.

Субботіна В.В., Соболь О.В., Білозеров В.В. Можливості фазово-структурної інженерії і властивості мікродугових оксидних покриттів на сплаві АМг3. Металознавство та термічна обробка металів. 2020. № 4 (91). С. 69–82.

Мудрий С.І., Кулик Ю.О., Якимович А.С. , Рентгеноструктурний аналіз у матеріалознавстві : навч.-метод. посіб.: [для вищ. навч. закл.]. Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2017. 227 с.

Канарчук В.Є., Шевченко В.І. Методи дослідження металів: навч. посіб. Київ : НТУ, 2001. 98 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-09-11

Номер

№ 2 (2025): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР

Розділ

Статті

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.