Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологических режимов получения декоративных износостойких покрытий на изделиях из титановых сплавов методом МДО

ФИО: Даубарайте Д.К.

Направление: Современные материалы и технологии их создания (У.М.Н.И.К.)

Научный руководитель: д.х.н., проф. Ракоч Александр Григорьевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Защиты металлов и технологии поверхностей

Академическая группа: студентка ФХ-10-3

Титановые сплавы, благодаря их высокой коррозионной стойкости в большом ряде агрессивных сред и удельной прочности, находят широкое применение в приборостроении, авиационной и судостроительной промышленности. Их применение в значительной степени расширяют за счет модифицирования их поверхности, приводящей к увеличению ее твердости, износостойкости и эрозионной стойкости. Среди известных методов нанесения защитных покрытий на легкие конструкционные сплавы большое распространение в последние годы получил метод микродугового оксидирования (МДО). Процесс МДО включает образование большого числа короткоживущих плазменных микроразрядов, «перемещающихся» по всей поверхности рабочего электрода, и, благодаря высокой температуре (до 20000°С) в них, имеет значительное преимущество перед другими методами получения защитных покрытий на изделиях из легких конструкционных сплавов. Вместе с тем, разработанные способы получения покрытий этим методом, как правило, проводимых в щелочном водном растворе, содержащем NaAlO2, как российскими, так и зарубежными учеными, имеют существенные недостатки:

• микротвердость до 700 HV и, как следствие, низкая износостойкость микродуговых покрытий вследствие их большой пористости, вызванной большим содержанием в них различных фаз, основой которых являются твердые оксиды;

• высокая шероховатость поверхности покрытий;

В связи с вышеизложенным, целью данной работы являлось разработать высокопроизводительные и экологически чистые способы получения твердых износостойких покрытий на изделиях из титановых сплавов, в том числе сложной геометрической формы, методом микродугового оксидирования. Кроме того, разработать стабилизатор щелочно – алюминатных электролитов для увеличения длительности их работоспособности.

Для достижения цели, поставленной в работе, получали покрытия на основе аморфных оксидов кремния (SiO2) и алюминия (Al2O3), содержащих небольшие концентрации кристаллических фаз методом микродугового оксидирования титановых сплавов в водных растворах при больших концентрациях (≥ 100 г/л) технического жидкого стекла как без, так и с последующим проведением этого процесса в алюминатном растворе.

Действительно, после проведения микродугового оксидирования титановых сплавов (ВТ6, ВТ8) по разработанным способам, были получены декоративные малопористые покрытия на основе аморфных оксидов кремния SiO2 или кремния и алюминия SiO2+Al2O3, микротвердость которых достигала 1450 HV. Данные покрытия являются термостойкими и не изменяют свой цвет после неоднократного (100 циклов) нагрева до температуры 550°С. Длительность работоспособности электролитов была увеличена не менее чем в 5 раз по сравнению с таковой у щелочно-алюминатных электролитов.