ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2021; 3: 67-72
http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-3-67-72
АБРАЗИВОСТОЙКОСТЬ ПОЛИМЕР-КЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ, ПОЛУЧЕННОГО В КОРОТКО-ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ
Бутягин Павел Игоревич – канд. хим. наук, ген. директор, АО «МАНЭЛ», г. Томск, Россия. Е-mail: pavel.butyagin@manel.ru
Кондратенко Антон Игоревич – ведущ. инженер, АО «МАНЭЛ», г. Томск, Россия. Е-mail: manel@manel.ru
Екимова Ирина Анатольевна – канд. хим. наук, начальник отдела разработки покрытий и технологии, АО «МАНЭЛ», г. Томск, Россия. Е-mail: manel@manel.ru
Аннотация
Исследована абразивостойкость полимер-керамического покрытия, полученного в коротко-импульсном режиме МДО. Длительность импульса составляла 250 мкс, напряжение – 600 В, частота – 50 Гц. Для получения МДО-покрытия применяли фосфатные электролиты Manel-W (pH = 8…9) и Manel-B (pH = 5…6), разработанные и запатентованные АО МАНЭЛ. Толщина покрытия составляла 20 ± 3 мкм, 40 ± 3 мкм, 60 ± 3 мкм и зависела от времени МДО. Для получения полимерного слоя использовали фторопласт Ф-2 (ТУ 6-05-646-77) – размер частиц 20…45 мкм, с наполнением молибденом, размер частиц 2 – 5 мкм.
Установлено, что с увеличением толщины МДО-покрытия прочность сцепления фторопласта с поверхностью керамического покрытия возрастает. Рост толщины покрытия повышает его прочность, что позволяет при абразивных нагрузках сохранять прочность сцепления полимера и МДО –покрытия. Нанесение фторопласта увеличивает число циклов при тестировании на установке Табера в сравнении с испытаниями МДО-покрытия без фторопласта примерно в 2 раза. Введение молибдена во фторопласт повышает антифрикционные свойства системы МДО-покрытие – фторопласт Ф2 еще на 20 %.
При испытании на абразивный износ МДО-покрытия (60 мкм)+ фторопласт+Mo максимальное количество циклов составило 8000.
Ключевые слова: микродуговое оксидирование; сплав алюминия; абразивостойкость; длительность импульса; частота; молибден.
Полный текст: [in elibrary.ru]
Ссылки на литературу
1. Бутягин П.И. Микродуговое оксидирование компании МАНЭЛ – применение в машиностроении и приборостроении // Мир гальваники. 2016. № 2(3) С. 16 – 20.
2. Арбузова С.С., Бутягин П.И., Большанин А.В. [и др.] Микроплазменная электролитическая обработка поверхности металлов: свойства покрытий, их применение // Изв. вузов. Физика. 2019. № 11. С. 117 – 120. DOI:10.17223/00213411/62/11/117
3. Коломейченко А.В., Чернышов Н.B., Титов Н.В., Логачев В.Н. Исследование коррозионной стойкости изделий из алюминиевых сплавов с защитными покрытиями, сформированными плазменным электролитическим оксидированием // Электронная обработка материалов. 2016. № 52(6). С. 25 – 28.
4. ГОСТ 30630.2.7-2013. Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытаний на воздействие пыли (песка).
5. Беспалова Ж.И., Паненко И.Н., Дубовсков В.В., Козаченко П.Н., Кудрявцев Ю.Д. Исследование процесса формирования оптически черных оксидно-керамических покрытий на поверхности алюминиевого сплава 1160 // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2012. № 5. С. 63 – 66.
6. Ракоч А.Г., Гладкова А.А., Мелконьян К.С. Кинетика роста и строение черного декоративного покрытия, формируемого на сплаве д16 методом плазменно-электролитичес-кого оксидирования // Химия – Электрохимия и химия высоких энергий. 2014. № 1 (12). С. 1 – 4.
7. Штокал А.О., Говорун Т.А., Баженова О.П., Шаталов В.К. Перспективы использования способов микродугового оксидирования поверхностей при создании теплозащитного экрана космического аппарата для исследования Солнца // Коррозия: материалы, защита. 2020. № 1. С. 28 – 34. DOI: 10.31044/1813–7016–2020–0–1–28–34
8. Рябиков А.Е., Долгова Ю.Н., Мамаев А.И., Баранова Т.А., Чубенко А.К. Наноструктурные неметаллические неорганические радиопоглощающие покрытия для космической техники, сформированные методом микроплазменного оксидирования // Решетневские чтения. 2018. С. 553 – 554.
9. ТУ 20.13.25–001–64109220–2019. Покрытия нанокристаллические неметаллические неорганические, полученные методом микродугового оксидирования на титане и его сплавах.
10.Гнеденков С.В., Егоркин В.С., Синебрюхов С.Л., Вялый И.Е., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Супергидрофобные защитные покрытия на сплаве алюминия // Вестн. ДВО РАН. 2014. № 2. С. 52 – 55.
11.Туровец О.Г., Родионов В.Б., Бухалков М.И. Организация производства и управление предприятием. М.: Издательский дом ИНФРА-М, 2005. 544 с.
12.Мамаев А.И., Мамаева В.А., Бориков В.Н., Дорофеева Т.И. Формирование наноструктурных неметаллических неорганичеcских покрытий путем локализации высокоэнергетических потоков на границе раздела фаз: учеб. пособие. Томск: ТГУ, 2010. 360 с.
13.Хохряков Е.В. Физико-химические закономерности образования многокомпонентных функциональных покрытий в микроплазменном режиме: автореф. дис. … канд. хим. наук. Томск: ТГУ, 2004. 24 с.
14.Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов А.М. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование). М.: ЭКОМЕТ. 2005. 368 c.
15.Федоров В.А. Исследование физико-механических характеристик и оценка износостойкости покрытий, нанесенных методом МДО // Сб. науч. тр. МИНХиГП им. И.М. Губкина. Вып. 185: Повышение износостойкости деталей газонефтяного оборудования за счет реализации эффекта избирательного переноса и создания износостойких покрытий. М., 1985. С. 22 – 39.
16.Yerokhin A.L., Nie X., Leyland A., Matthews A., Dowey S.J. Plasma electrolysis for surface engineering // Surface and Coatings Technology. 1999. Vol. 122. P. 73 – 77.
17.Мамаев А.И., Мамаева В.А. Сильнотоковые процессы в растворах электролитов. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2005. 254 с.
18. Butyagin P., Arbuzova S., Kondratenko A., Bolshanin A. Influence of Anodic Spark Mode Parameters on the Properties of MAO-Coatings // 2020 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE), Tomsk, Russia, 14-26.09.2020, pp. 1164-1168. DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9241915.
18. Бутягин П.И., Арбузова С.С. Влияние параметров коротко импульсного режима микродугового оксидирования на состав, свойства покрытия и производительность процесса // Перспективные материалы. 2021. № 5. C. 83 – 88. DOI:10.30791/1028-978X-2021-5-82-88
19. Бутягин П.И., Большанин А.В., Арбузова С.С. Влияние межэлектродного расстояния и соотношения площадей катода и анода на скорость формирования и состав МДО покрытий // Гальванотехника и обработка поверхности. 2021. Т. 29, № 1. С. 4 – 8. DOI: 10.47188/0869-5326-2021-29-1-4.
20.Горленко А.О., Шупиков И.Л., Прудников М.И. Эффективность применения дисульфида молибдена в качестве антифрикционного компонента смазочных масел // Вестн. Брянского гос. техн. ун-та. 2014. № 1(41). С. 18 – 22.