Влияние электрического режима на свойства микродуговых покрытий, формируемых на сплаве Д16

• Автор: Габралла Мохамед Эльхаг Мохамед
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

1.1. Рост микродуговых покрытий по механизму анодирования и вхождения в них оксидов из электролитов после плазмо и термохимических преобразований соответствующих химических компонентов.

1.2. Экзотермическое окисление металлического дна каналов микроразряда.

Глава 2. Состав, морфология и механические свойства покрытий, сформированных на алюминиевых сплавах методом МДО
2.1. Морфология и состав микродуговых покрытий, сформированных на алюминиевых сплавах

2.2. Механические свойства систем сплав Д микродуговое покрытие

2.2.1. Микротвердость микродуговых покрытий

2.2.2. Адгезия микродуговых покрытий к алюминиевым сплавам

2.2.3. Износостойкость микродуговых покрытий.

2.2.4. Результаты испытания образцов из сплава Д с микродуговыми

покрытиями на растяжение, сжатие, изгиб и усталость

Заключение по литературному обзору.

Часть II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Характеристика образцов.
2. Экспериментальная установка.
3. Обоснование выбранных составов электролитов.
4. Обоснование выбора электрических режимов проведения процесса МДО.
5. Методика исследования толщины, фазового и элементного состава
покрытия и свойств систем микродуговое покрытие сплав Д
5.1. Определение толщины микродуговых покрытий.
5.2. Определение фазового состава микродуговых покрытий
5.3. Количественная оценка элементного состава различных слоев микродуговых покрытий.
6. Методика исследования свойств микродуговых покрытий.
6.1. Защитнокоррозионное свойство микродуговых
покрытии.
6.2. Измерение микротвердости микродуговых покрытий
6.3. Методика измерения циклической долговечности образцов сопротивление усталости.
6.4. Методика определения адгезии покрытия к металлической основе. Часть III. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 1. Влияние электрического режима на строение и состав
микродуговых покрытии, формируемых на алюминиевых сплавах
Глава 2. Зависимость свойств микродуговых покрытий от
электрического режима проведения МДО сплава Д
2.1 Адгезия микродуговых покрытий к металлической основе.
2.2. Циклическая долговечность сплава Д без и с микродуговыми покрытиями
2.3. Микротвердость микродуговых покрытий
2.4 Защитнокоррозионные свойства микродуговых покрытий.
Глава 3. Механизм влияния электрического режима на механические свойства получаемых микродуговых покрытий на алюминиевых сплавах.
ВЫВОДЫ.
Список литературы


Бетц впервые привели формовочную кривую напряжения, полученную на алюминиевом аноде, на которой были указаны три области 1 от начала анодирования до напряжения искрения иискр 2 от напряжения искрения до максимума напряжения итах 3 после достижения максимального напряжения. На третьем участке искры становятся более крупными и устойчивыми микродуги. Такое искрение при анодировании алюминиевых сплавов долгое время считали отрицательным явлением, приводящим к образованию менее однородных и более пористых пленок и повышенному газовыделению вследствие термолиза воды в разряде. Однако У. Макнейл и Л. Грасс установили , что в анодной искре возможен синтез сложных оксидных покрытий из компонентов подложки и электролита в е гг Комплексные оксиды и другие соединения при таком анодировании образуются благодаря высокотемпературному разложению компонентов электролита в искровом разряде и последующим реакциям этих продуктов разложения с анодными оксидами металлической основы. В впервые приведена полная формовочная кривая напряжения при МДО рис. Рис. Полпая формовочная кривая напряжения при МДО . При определенной толщине пленки для алюминия 0, мкм возникают искровые разряды с одновременным, как считают авторы , протеканием двух процессов электрохимического окисления металла и разрыхления искрами формирующегося покрытия. Напряжение, при котором начинается искрение в электролите очевидно, не в электролите, а на рабочем электроде, зависит от состава металлической основы рабочего электрода и электролита и по различным данным составляет от до В. При малой толщине пленки, вследствие большого теплоотвода, наблюдается только искровой разряд, который при росте толщины покрытия для алюминия 2 мкм переходит в микродуговой разряд, а при больших толщинах трансформируется в дуговой. Необходимое условие возникновения электрического разряда в электролите наличие газовой или парогазовой прослойки между электролитом и металлом основы . Микроразряд является газовым, так как возникает в результате электрического пробоя парогазовой фазы парогазовых пробок, образующейся в микропорах растущего на барьерном слое пористого оксидного слоя . В электролитах, не содержащих химические компоненты, после плазмо и термохимических преобразований которых образуются нерастворимые оксиды, микродуговые покрытия растут только вследствие оксидирования материала подложки , , 8. Под разрядным каналом в разогретом оксиде идет встречная диффузия ионов А1 , О с образованием А0з, как при анодировании в водных растворах электролитов. В этом случае покрытие углубляется в металл и размер образца меняется в пределах от толщины сформированной пленки. Разряды горят на поверхности покрытия или металлической основы, причем кратер разряда может успевать заполняться расплавленным материалом покрытия до кристаллизации . Несколько иной, от вышеописанного, механизм, в основе которого лежат также электрохимические процессы, предлагают авторы 6, 8, . Ток, протекающий через искры микродуговые разряды, по их оценке, существенно меньше общего тока, проходящего через электрохимическую ячейку. Это позволило авторам утверждать о наличии параллельно протекающих процессов в каналах микроплазменных пробоев и на свободной от них поверхности, каждый из которых приводит, в конечном счете, к образованию оксидов на обрабатываемой поверхности. Авторы 6, процесс микродугового оксидирования называют анодно искровое оксидирование, а исследователи в 8, , , , , плазменноэлектролитическое оксидирование. Поскольку ток, протекающий в микроплазменных разрядах искрах, как считают авторы , меньше общего тока оксидирования I, эквивалентная схема, описывающая процессы на поверхности рабочего электрода на плазменной стадии электролиза, может быть представлена следующей схемой рис. Авторы делают вывод, что при обработке в концентрированных электролитах и при низких плотностях тока основу покрытия составляют оксиды, сформированные по электрохимическому механизму рис. II, а при обработке в разбавленных электролитах и при высоких плотностях тока в покрытии преобладают продукты плазмохимических реакции в каналах пробоев рис. I. Очевидно, что именно по этой причине покрытие, формирующееся в электролитах, содержащих 2БЮз, АЮ2 и т.