Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка плазменно – электролитической нанотехнологии получения износостойких покрытий на сплаве ВТ6.

ФИО
Останина Софья Сергеевна
Электронная почта
52587a6c839csofyaostanina@mail.ru
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Защиты металлов и технологии поверхности
ФИО научного руководителя
Ракоч Александр Григорьевич д.х.н.
Академическая группа
ФХ-12-2
Наименование тезиса
Разработка плазменно – электролитической нанотехнологии получения износостойких покрытий на сплаве ВТ6.
Тезис

В силу уникального сочетания высокой удельной прочности и коррозионной стойкости титановые сплавы имеют перспективу широкого применения в различных областях. Попытки улучшить трибологические свойства титановых сплавов на протяжении последних лет привели к развитию серии технологий обработки поверхности, наиболее востребованными являются плазменно – электролитические нанотехнологии (ПЭН). ПЭН отличаются от других технологий возможностью осуществляться при температуре, близкой к комнатной, быстрое и простое преобразование поверхности в керамикоподобный слой. После ПЭН титановых сплавов, в частности, сплава ВТ6, в щелочно – алюминатном водном растворе происходит образование покрытий, содержащих как оксид титана, так и стабильную модификацию оксида алюминия (α – Al2O3) и алюминида титана (TiAl2O5). Наличие α – Al2O3 и TiAl2O5 в композиционном покрытии указывает на возможность получения покрытий с высокими трибологическими свойствами.

Несомненно, что от pH электролита, концентрации введенного в него алюмината натрия, формы заданного тока, длительности проведения процесса получения покрытий ПЭН зависит скорость их роста, фазовый состав, а, следовательно, их свойства.

Знание этих зависимостей и механизмов роста толщины покрытий, образования корунда (α – Al2O3) позволяет разработать эффективную ПЭН для получения покрытий с высокой скоростью и заданными их свойствами.

Установлено, что первоначально, с увеличением длительности проведения процессов по ПЭН рост покрытия на титановом сплаве протекает в основном по миграционно–диффузионному механизму. Скорость роста по этому механизму намного больше, чем его рост по другим механизмам: осаждение заряженных наночастиц с последующей их термохимической обработкой до оксида алюминия(2); окисление испаряющихся атомов металла со дна сквозных в основном нано - и микропор покрытия(3). С увеличением доли роста покрытия по 2 и 3 механизму происходит заполнение пор, в том числе, продольных, расположенных на границе раздела сплав – покрытие. Вследствие этого увеличивается адгезия покрытия к металлической основе и его износостойкость.

Применение асимметричной формы тока (IA/IK ≠ 1) позволяет получать покрытия с различным содержанием α – Al2O3 в нем и, как следствие, с различной их износостойкостью. 

Причиной образования α – Al2O3 в покрытии, формирующемся на титановом сплаве при проведении процессов по ПЭН в щелочно – алюминатных электролитах, является протекание эвтектической реакции, приводящей к образованию стабильной модификации оксида алюминия  и TiAl2O5.