Износостойкое декоративное черное покрытие на титановых сплавах, получаемое методом плазменно-электролитического оксидирования
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-44-50
Аннотация
Установлены технологические режимы проведения процессов плазменно-электролитической обработки титановых сплавов ВТ6, ВТ1-0, позволяющие получать с высокой скоростью (>5 мкм/мин при плотности переменного тока 10 А/дм2) декоративные черные аморфные покрытия на основе SiO2 на их поверхности. Покрытие, нанесенное на сплаве ВТ6, более чем в 2 раза увеличивает его износостойкость. Предложен механизм образования декоративных покрытий черного цвета на титановых сплавах. Он основан на образовании обсидиана вследствие быстрого затвердевания расплава из SiO2 и на вхождении в покрытие на основе аморфного SiO2 небольших концентраций оксида ванадия. При этом если черное декоративное покрытие на сплаве ВТ6 получается из-за наличия в покрытии на основе обсидиана оксида ванадия (4,3 %), то для создания аналогичного по декоративному цвету покрытия на сплаве ВТ1-0 необходимо в водный раствор вводить ванадат натрия при проведении процесса плазменно-электролитической обработки.
Об авторах
А. Г. Ракоч
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
Россия
докт. хим. наук, профессор кафедры защиты металлов и технологии поверхности (ЗМиТП),
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Д. М. Стрекалина
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
Россия
аспирант, ассистент кафедры ЗМиТП,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
А. А. Гладкова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
Россия
канд. хим. наук, ассистент кафедры ЗМиТП,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
К. С. Мелконьян
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия
Россия
аспирант кафедры ЗМиТП,
119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Список литературы
1. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСиС, 2001.
2. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. М.: ВИЛС— МАТИ, 2009.
3. Гордиенко П.С., Гнеденков С.В. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов. Владивосток: Дальнаука, 1997.
4. Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов А.М. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование). М.: ЭКОМЕТ, 2005.
5. Черненко В.И., Снежко Л.А., Папанова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. Л.: Химия, 1991.
6. Ракоч А.Г., Дуб А.В., Гладкова А.А. Анодирование легких сплавов при различных электрических режимах. Плазменно-электролитическая нанотехнология. М.: Изд-во ООО «Старая Басманная», 2012.
7. Марков Г.А., Терлеева О.П., Шулепко Е.К. Микродуговые и дуговые методы нанесения защитных покрытий // Повышение износостойкости деталей газонефтяного оборудования за счет реализации эффекта избирательного переноса и создания износостойких покрытий: Науч. тр. МИНХиГП им. Губкина. 1985. Вып. 185. С. 54—64.
8. Dunleavy C.S., Golosnoy I.O., Curran J.A., Clyne T.W. Characterization of discharge events during plasma electrolytic oxidation // Surf. Coat. Tecnol. 2009. Vol. 203. P. 3410—3419.
9. Yerokhin A.L., Leyland A., Matthews A. Kinetic aspects of aluminium titanate layer formation on titanium alloys by plasma electrolytic oxidation // Appl. Surf. Sci. 2002. Vol. 200. P. 172—184.
10. Жуков С.В., Суминов И.В., Эпельфельд А.В., Желтухин Р.В., Кантаева О.А. Физико-механические свойства, структура и фазовый состав МДО-покрытий на титане // Вестн. МАТИ. 2007. Т. 85. No. 13. С. 60—66.
11. Sun X.T., Jiang Z.H., Xin S.G., Yao Z.P. Composition and mechanical properties of hard ceramic coating containing α-Al2O3 produced by microarc oxidation on Ti—6Al—4V alloy // Thin Solid Films. 2005. Vol. 471. P. 194—199.
12. Хохлов В.В., Ракоч А.Г., Хла Мо, Жаринов П.М., Баутин В.А., Бардин И.В. Влияние силиката натрия на механизм роста оксидно-керамических покрытий при микродуговом оксидировании алюминиевых сплавов // Коррозия: Материалы. Защита. 2007. No. 4. С. 23—27.
13. Химическая энциклопедия. Т. 1. М.: Сов. энциклопедия, 1988.
14. Rakoch A.G., Gladkova A.A., Zayar Linn, Strekalina D.M. The evidence of cathodic micro-discharges during plasma electrolytic oxidation of light metallic alloys and microdischarge intensity depending on pH of the electrolyte // Surf. Coat. Technol. 2015. Vol. 269. P. 138—144.
15. Hradcovsky R., Kozak O. Electrolytic production of glassy layers on metals: Pat. 3834999 (USA). 1974.
16. Roger A. Crawford, Howard H. Hoekje. Silica gels and their formation by electrolysis of silicate solutions: Pat. 4193851 (USA). 1980.
17. Yerokhin A.L., Snizhko L.O., Gurevina N.L., Leyland A., Pilkington A., Matthews A. Discharge characterization in plasma electrolytic oxidation of aluminum // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. Vol. 36. P. 2110—2120.
Рецензия
Для цитирования:
Ракоч А.Г., Стрекалина Д.М., Гладкова А.А., Мелконьян К.С. Износостойкое декоративное черное покрытие на титановых сплавах, получаемое методом плазменно-электролитического оксидирования. Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2016;(1):44-50. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-44-50
For citation:
Rakoch A.G., Strekalina D.M., Gladkova A.A., Melkonyan K.S. Wear-resistant black decorative coating produced by the plasma electrolytic oxidation method on titanium alloys. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2016;(1):44-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2016-1-44-50
Просмотров: 1696
Послать статью по эл. почте 