Свойства и скорость образования покрытий на сплаве Д16 при проведении процесса микродугового оксидирования при различных режимах

• Автор: Щедрина, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. О протекании процесса анодирования алюминия и сплавов на его основе от пассивации до микродугового оксидирования.

1.1. Пассивность и традиционное анодирование

1.2. Свечение рабочего электрода при его анодной поляризации.

1.3. Современные модельные представления о механизме протекания традиционного анодирования алюминия и сплавов на его основе.

1.4. Толстослойное анодирование

1.5. Плазменноэлектролитическое анодирование

1.6. Микродуговое оксидирование

Глава 2. Формирование структуры, фазового и элементного состава

и их зависимость от толщины микродугового покрытия, формируемого на поверхности алюминия и сплавов на его основе
2.1. Структура, фазовый и элементный состав толстых не менее мкм микродуговых покрытий, формируемых на поверхности алюминия и большинства сплавов на его основе по механизму высокотемпературного экзотермического окисления
2.2. Зависимость структуры, фазового состава от толщины микродугового покрытия, формируемого на поверхности алюминия
и большинства сплавов на его основе
2.3. Формирование аморфных микродуговых покрытий на основе 8Ю
на поверхности алюминиевого сплава.
Заключение по литературному обзору.
ЧАСТЬ 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
Глава 3. Исследуемые материалы и экспериментальные установки.
3.1. Характеристика образцов.
3.2. Характеристика электролитов.
3.3. Лабораторная установка и электрические режимы проведения процесса МДО
3.4. Методика фотографирования микродуговых разрядов.
Глава 4. Методика исследования толщины, свойств микродуговых покрытий и изменения геометрического параметра образца после проведения процесса МДО в заданном временном интервале.
4.1. Методика определения толщины микродуговых покрытий
4.2. Методика определения геометрических размеров образцов с микродуговыми покрытиями
4.3. Методика определения фазового состава микродуговых покрытий.
4.4. Методика оценки антикоррозионной способности микродуговых покрытий
4.5. Методика определения стационарного потенциала образцов с микродуговыми покрытиями
4.6. Измерение микротвердости микродуговых покрытий
Глава 5. Методика расчетов.
5.1. Методика измерения и расчета количества электричества, затрачиваемого на получение микродуговых покрытий на алюминиевом сплаве
5.2. Методика расчета изменения геометрического размера образца при гипотетическом образовании беспористых оксидных покрытий
5.3. Методика оценки объемной и сквозной пористости микродугового покрытия, изменения удельной массы образца после проведения МДО сплава в заданном временном интервале.
ЧАСТЬ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 6. Особенности образования покрытия при различных плотностях заданного тока и временных интервалах проведения МДО сплава Д в щелочном электролите, содержащем 7 гл ТЖС
6.1. Особенности образования покрытия на различных временных
интервалах проведения МДО сплава Д
6.2. Влияние плотности задаваемого переменного тока на кинетику роста микродуговьтх покрытий и механизм образования высокотемпературных модификаций оксида алюминия в
композиционном микродуговом покрытии
Глава 7. Новые неразрушающие методы контроля свойств микродуговых покрытий и разработанные энергосберегающие способы МДО алюминиевых сплавов
7.1. Новые неразрушающие методы контроля свойств микродуговых покрытий
7.2. Влияние предварительно нанесенного покрытия на основе вЮг на кинетику последующего МДО сплава Д в водном щелочном растворе, содержащем 7 гл ТЖС, состав и свойства покрытия
7.3. О причине существования предельной толщины микродугового покрытия при проведении МДО алюминиевого сплава в водном растворе, содержащем 0 гл ТЖС.
7.4. Увеличение предельной толщины микродуговых покрытий, получаемых на основе вЮг за счет комбинированных режимов проведения МДО сплава Д
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Устранить указанные недостатки можно только после углубления наших представлений о механизме протекания процесса микродугового оксидирования МДО. МДО сплава Д при различных заданных плотностях переменного тока в щелочном электролите с небольшим содержанием ТЖС 7 гл, при которой антикоррозионная способность и микротвердость покрытия стремятся к максимальным значениям т. Д в щелочном электролите с небольшим содержанием технического жидкого стекла 7 гл за счет предварительного нанесения покрытия на основе ЭЮг толщиной приблизительно мкм. ЧАСТЬ 1. Глава 1. Томашов Н. Д., Чернова Г. П. также указывают на это 7. Пассивная пленка имеет многочисленные точечные нарушения каналы с повышенной ионной проводимостью. На алюминии высокой чистоты число каналов достигает 9 м2 при диаметре единичного канала около нм. С увеличением концентрации примесей и легирующих элементов количество каналов резко возрастает. Дополнительные каналы располагаются вблизи iаций вторых элементов. Под воздействием тока при анодной поляризации происходит дальнейшее развитие пассивной пленки на так называемых вентильных металлах алюминий, бериллий, магний, цирконий, титан, гафний, тантал, ниобий, висмут, вольфрам . Понимание законов этого развития позволяет определять оптимальные режимы собственно процесса анодирования, а также углубляет наше представление о самом процессе пассивации . При достижении критической напряженности электрического ноля в диэлектрической пассивной пленке происходят ее пробои. При этом необязательно наличие ионов хлора в электролите. В соответственно. Дальнейшее интенсивное растворение металла в образовавшихся питтингах в случае алюминиевых сплавов, представляют как следствие локального изменения среды , . Все алюминиевые сплавы имеют практически одинаковую чувствительность к питтинговой коррозии, поскольку значения потенциалов пробоя в идентичных средах у них мало различаются. Для алюминия высокой частоты развитие питтингов находится в полной зависимости от ориентации кристаллографических плоскостей зерен. В большинстве сред питтинговая коррозия развивается на плоскости 0 , 8. Возможно, это и позволяет создавать нанопористую пленку диаметр пор от единиц до десятка нанометров, с повышенной степенью упорядоченности ее структуры, на поверхности чистого алюминия , при его анодировании. Такая пленка, как и нанопористос покрытие рис. Для алюминиевых сплавов кристаллографическое распространение питтинга является не единственной и даже не основной формой его развития, поскольку значительное влияние оказывают также структурные неоднородности и несовершенства кристаллической структуры. Не вызывает сомнений первоначальное интенсивное растворение анодных составляющих алюминиевого сплава. При традиционном анодировании на поверхности алюминиевых сплавов первоначально образуется более плотный, так называемый барьерный слой. В барьерном слое, как и в исходной пассивной пленке, имеются слабые места каналы. Рис. Для пленки толщиной 0 нм, сформированной на алюминии высокой чистоты , , плотность каналов составляет 8 9 м2, диаметр которых 0 нм. Количество каналов прямо пропорционально содержанию примесей и легирующих элементов особенно железу и меди в алюминии и обратно пропорционально толщине пленки. При дальнейшем проведении процесса анодирования происходит рост внешнего слоя, имеющего намного большие размеры пор. Происходит рост, так называемых, утолщенных анодных пленок пористого типа. Таком образом, анодные покрытия состоят из двух слоев очень тонкого оксидного слоя барьерного типа толщиной нм, непосредственно примыкающего к металлу, и относительно толстого пористого слоя, представляющего основной массив покрытия. Каждая ячейка состоит из центрально расположенной поры, оксидных стенок и компактного оксидного слоя барьерного типа основания. Ячейки выступают своими внешними поверхностями в раствор и металл. Трудно было доказать, что каждый купол снаружи совпадает своим центром с кратером в металле, но подсчеты показали приблизительно одинаковое число куполов на внешней поверхности и кратеров в металле 7.