DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2021.4(35).44-53

Зміцнення деталей з алюмінієвих сплавів мікродуговоговим оксидуванням

Ю.В. Кулєшков, М.В. Красота, Т.В. Руденко, Р.А. Осін, В. Д. Крошка

Об авторах

Ю.В. Кулєшков, професор, доктор технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: kul090455@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-6492-6919

М.В. Красота, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: krasotamv@ukr.net, ORCID ID: 0000-0001-8791-3264

Т.В. Руденко, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: r-t-v@mail.ua, ORCID ID: 0000-0001-6879-7624

Р.А. Осін, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ruslan_osin@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-8927-5363

В. Д. Крошка, магістрант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна

Анотація

У статті наведено результати аналізу можливості використання нового способу зміцнення робочих поверхонь деталей – мікродугового оксидування для підвищення зносостійкості робочих поверхонь деталей, виготовлених з алюмінієвих сплавів, зокрема корпусів шестеренних насосів типу НШ. У роботі викладена сутність процесу зміцнення деталей мікродуговим оксидуванням, представлені основні фізико-механічні характеристики зміцнюючого покриття. Відзначено, що міцність зчеплення і механічні властивості покриття багато в чому залежать від стану зміцнюючої поверхні, зокрема від методу попередньої обробки. При цьому встановлено, що зміцнюючі покриття металу після пластичного деформування мають більшу міцність зчеплення, більшу товщиною і твердістю. Представлені основні відомості про мікродугове оксидуванні, які на думку авторів будуть сприяти освоєнню маловивченого способу зміцнення в ремонтному виробництві.

Ключові слова

мікродугове оксидування, зміцнення алюмінієвих сплавів, пластичне деформування, міцність зчеплення, зносостійкість, мікротвердість покриття, металокераміка

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Nikolaev, А.В., Markov, G.А. & Peshevickiy, В.I. (1977). Novoe yavlenie v elektrolize [A new phenomenon in electrolysis]. Izv. СО АN SSSR. Seriy "Himicheskie nauki" – Izv. Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences. Series "Chemical Sciences". Vol. 5, № 12. 32-34. [in Russian].

2. Yakovlev, S.Y., Kraveckiy, G.L. & Drugov, P.N. (1992). Mikrodugovoy elektroliz na ugolnuh materialah [Microarc electrolysis on coal materials]. Vestnik MVTU im. Baumana. Seriy "Mashinostroenie" – Vestnik MVTU im. Bauman. Series "Mechanical Engineering". 25-34. [in Russian].

3. Pavlus, S.G., Sobornitskiy, V.Y. & Sheprut, U.А. (1987). Dielektricheckie svousnva anodno-iskrovuh silikatnuh pokrutii na aluminiy [Dielectric properties of anode-spark silicate coatings on aluminum]. Elektronnay obrabotka materialov – Electronic material processing. № 3. 34-36. [in Russian].

4. Markov, G.А., Belevancev, V.I., Terleeva, О.P., Shuleyko, Е.К. & Slonova, А.I. (1992). Mikrodugovoe oksidirovanie [Microarc oxidation]. Vestnik MVTU im. Baumana. Seriy "Mashinostroenie" – Vestnik MVTU im. Bauman. Series "Mechanical Engineering". № 1. 34- 56. [in Russian].

5. Batishev, А.N., Novikov, А.N. & Kuznecov, U.А. (1996). Vosstanovlenie aluminievuh detaley selskohozyustvennoy tehniki mikrodugovum oksidirovaniem [Restoration of aluminum parts of agricultural machinery by micro-arc oxidation]. Inzhenerno-tehnicheskoe obespechenie APK – Engineering and technical support of the AIC. № 4. 18-19 [in Russian].

6. Chernenko, V.I., Snezhko, L.А. & Potapova, I.I. (1991). Poluchenie pokrutiy anodno-iskrovum elektrolizom [Preparation of coatings by anode-spark electrolysis]. Moskow: Himiy [in Russian].

7. Snezhko, L.А. & Chernenko, V.I. (1983). Energeticheskie parametruprocessa polucheniy oksidnuh pokrutiy na alyminii v rezhime iskrovogo razryada [Energy parameters of the process of obtaining oxide coatings on aluminum in the spark discharge mode]. Electronnay obrabotka materialov – Electronic material processing. № 2. 25-28. [in Russian].

8. Van Tran Bao. (1978). Mehanizm anodnogo iskrovogo osazhdeniya metallov [Mechanism of anodic spark deposition of metals]. Referativnuy zhurnal "Himiy" – Abstract journal "Chemistry". № 1. 41 [in Russian].

9. Snezhko, L.А., Udovichenko, U.B. & Tihaya, L.S. (1989). Svoystva anodno-iskrovuh pokrutiy sformirovanuh na splavah aluminiyiz shelochuh elektrolitov [Properties of anode-spark coatings formed on aluminum alloys from alkaline electrolytes]. Fizika I himiy obrabotki materialov – Physics and Chemistry of Material Processing. № 3. 93-96. [in Russian].

10. Fedorov, V.А. (1992). Modificirovanie mikrodugovum oksidirovaniem poverhnosnogo sloya detaley [Modification of the surface layer of parts by microarc oxidation]. Svarochnoe proizvodstvo – Welding production. № 8. 29-30. [in Russian].

11. Karakozov, E.S., Chavdarov, А.B. &, Barukin, N.V. (1993). Mikrodugovoe oksidirovanie – perspektivnuy process polucheniya keramicheskih pokrutiy [Microarc oxidation - a promising process for obtaining ceramic coatings]. Svarochnoe proizvodstvo – Welding production. № 6. 4-7. [in Russian].

12. Novikov, А.N., Batishev, А.N., Kuznecov, U.А. & Kolomeychenko, А.V. (2001). Vosstanovlenie i uprochnenie detaley iz aluminievuh splavov mikrodugovum oksidirovaniem [Recovery and strengthening of aluminum alloy parts by micro-arc oxidation]. Orel: Orel GAU [in Russian].

13. Kazancev, I.А., Chufistov, О.Е., Golovanova, N.V., Utkin, А.А. & Simcov, V.V. (1998). Vliyanie microdugovogo oksidirovaniz na fazovuy sostav i svoystva pokrutiy aluminiy [Effect of microarc oxidation on the phase composition and properties of aluminum coatings]. Mat. 4 sobraniya metallovedov Rossii. Ch. I. - Penza: Privolzhskiy dom znaniy. P.105-107. [in Russian].

14. Kuznecov, U.А. (2001). Iznosostoykost pokrutiy pri mikrodugovom oksidirovanii aluminievuh splavov [Wear resistance of coatings during microarc oxidation of aluminum alloys]. Ispolzovanie nauchnogo potenciala vuzov v reshenii problem nauchnogo obespecheniya APK v Rossii: Materialy mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. Orel GAU, P. 229-230. [in Russian].

15. Novikov, А.N. (2001). Tehnologicheskie osnovy vosstanovleniya i uprochneniya detaley selskohozyastvennoy tehniki iz aluminievuh splavov elektrohimicheskimi sposobami [Technological bases of restoration and strengthening of agricultural machinery parts from aluminum alloys by electrochemical methods]. Оrel: Orel GAU [in Russian].

16. Fedorov, V.А. & Velikoselskaya, N.D. (1989). Vliyanie mikrodugovogo oksidirovaniya na iznosostoykost aluminievuh splavov [Effect of microarc oxidation on the wear resistance of aluminum alloys]. Trenie i iznos – Friction and wear. Vol. 10, №3. 521-524. [in Russian].

17. Snezhko, L.А. (1988). Impulsnuy rezhim dlya polucheniya silikatnuh pokrutiy v iskrovom razryde [Pulse mode for obtaining silicate coatings in a spark discharge]. Zashita metallov – Protection of metals. Vol. 16, № 3.365. [in Russian].

18. Malushev, V.N., Buluchev, S.N. & Markov, G.А. 1985). Fiziko-mehanicheskie harakteristike i iznosostoykost pokrutiy, nanesennuh metodom mikrodugovogo oksidirovaniya [Physico-mechanical properties and wear resistance of coatings deposited by the method of micro-arc oxidation]. Fizika I himiya obrabotke materialov – Physics and Chemistry of Material Processing. № 1. 82-87. [in Russian].

19. Fedorov, V.А. & Velikoselskaya, N.D. (1991). Vzaimosvyz fazovogo sostava i svoustv uprochnennogo sloya, poluchaemogo pri mikrodugovom oksidirovanii aluminievuh splavov [The relationship between the phase composition and properties of the hardened layer obtained by microarc oxidation of aluminum alloys]. Himicheskoe i neftyanoe mashinostroenie – Chemical and petroleum engineering. №3. 29-30. [in Russian].

20. Petrosyanc, А.А., Malushev, V.N., Fedorov, V.А. & Markov, G.А. (1984). Kinetika iznashivaniya pokrutiy, nanesennuh metodom mikrodugovogo oksidirovaniya [The kinetics of wear of the coatings deposited by the method of micro-arc oxidation]. Trenie i iznos – Friction and wear. Vol. 5, № 2. 350-354 [in Russian].

21. Кuznecov, U.А. Korovin, А.Y. (2001). Vosstanovlenie detaley gazotermicheskimi pokrutiyami s posleduyshim mikrodugovum oksidirovaniem [Restoration of parts by gas-thermal coatings with subsequent hardening by micro-arc oxidation]. Razvitie sela i socialnaya politika v usloviyah rinochnoy ekonomiki: Materialu mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii posveshennoy 70-leiyu MGAU. Moskowа: МGAU im. V.P. Gorychkina,. Issue. 1. 143-144. [in Russian].

22. Korovin, А.Y. (2003). Tehnologiya vosstanovleniya i uprochneniya detaley gidravlicheskih shesterennuh nasosov tipa NSh mikrodugovum oksidirovaniem [Technology of restoration and strengthening of parts of hydraulic gear pumps of the NSh-U type by micro-arc oxidation]. Candidate's thesis. Orlovskiy gosudarstvennjuy agrarnuy universitet. Orel [in Russian].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  • Николаев А.В., Марков Г.А., Пещевицкий В.И. Новое явление в электролизе. Изв. СО АН СССР. Серия "Химические науки". 1977. Вып. 5, № 12. С. 32-34.
  • Яковлев С.Я., Кравецкий Г.Л., Другов П.Н. Микродуговой электролиз на угольных материалах. Вестник МВТУ им. Баумана. Серия "Машиностроение". 1992. С. 25-34.
  • Павлюс С.Г., Соборнитский В.Я., Шепрут Ю.А. Диэлектрические свойства анодно-искровых силикатных покрытий на алюминии. Электронная обработка материалов. 1987. № 3. С. 34-36.
  • Микродуговое оксидирование. / Марков Г.А., Белеванцев В.И., Терлеева О.П., Шулейко Е.К., Слонова А.И. Вестник МВТУ им. Баумана. Серия "Машиностроение". 1992. № 1. С. 34- 56.
  • Батищев А.Н., Новиков А.Н., Кузнецов Ю.А. Восстановление алюминиевых деталей сельскохозяйственной техники микродуговым оксидированием. Инженерно-техническое обеспечение АПК. 1996. № 4. С. 18-19.
  • Черненко В.И., Снежко Л.А., Потапова И.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом. Москва: Химия, 1991. 128 с.
  • Снежко Л.А., Черненко В.И. Энергетические параметры процесса получения оксидных покрытий на алюминии в режиме искрового разряда. Электронная обработка материалов. 1983. № 2. С. 25-28.
  • Ван Тран Бао и др. Механизм анодного искрового осаждения металлов. Реферативный журнал "Химия". 1978. № 1. С. 41.
  • Снежко Л.А., Удовиченко Ю.В., Тихая Л.С. Свойства анодно-искровых покрытий, сформированных на сплавах алюминия из щелочных электролитов. Физика и химия обработки материалов. 1989. № 3. С. 93-96.
  • Федоров В.А. Модифицирование микродуговым оксидированием поверхностного слоя деталей. Сварочное производство. 1992. № 8. С. 29-30.
  • Каракозов Э.С., Чавдаров А. В., Барыкин Н.В. Микродуговое оксидирование - перспективный процесс получения керамических покрытий. Сварочное производство. 1993. № 6. С. 4-7.
  • Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием. / Новиков А.Н., Батищев А.Н., Кузнецов Ю.А., Коломейченко А.В. Орел: Орел ГАУ, 2001. 99 с.
  • Казанцев И.А., Чуфистов О.Е., Голованова Н.В., Уткин А.А., Симцов В.В. Влияние микродугового оксидирования на фазовый состав и свойства покрытий алюминия. Мат. 4-го собрания металловедов России. Ч. I. Пенза: Приволжский Дом знаний, 1998. С. 105-107.
  • Кузнецов Ю.А. Износостойкость покрытий при микродуговом оксидировании алюминиевых сплавов. Использование научного потенциала вузов в решении проблем научного обеспечения АПК в России: материалы Междунар. науч.-практ. конф. ОрелГАУ, 2001. С. 229-230.
  • Новиков А.Н. Технологические основы восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники из алюминиевых сплавов электрохимическими способами. Орел: ОрелГАУ, 2001. 233 с.
  • Федоров В.А, Великосельская Н.Д. Влияние микродугового оксидирования на износостойкость алюминиевых сплавов. Трение и износ. 1989. Т. 10, №3. С. 521-524.
  • Снежко Л.А. Импульсный режим для получения силикатных покрытий в искровом разряде. Защита металлов. 1988. Т. 16, № 3. С. 365.
  • Малышев В.Н., Булычев С.Н., Марков Г.А. Физико-механические характеристики и износостойкость покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования. Физика и химия обработки материалов. 1985. № 1. С. 82-87.
  • Федоров В.А., Великосельская Н.Д. Взаимосвязь фазового состава и свойств упрочненного слоя, получаемого при микродуговом оксидировании алюминиевых сплавов. Химическое и нефтяное машиностроение. 1991. №3. С. 29-30.
  • Петросянц А.А., Малышев В.Н., Федоров В.А., Марков Г.А. Кинетика изнашивания покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования. Трение и износ. 1984. Т. 5, № 2. С. 350-354.
  • Кузнецов Ю.А., Коровин А.Я. Восстановление деталей газотермическими покрытиями с последующим упрочнением микродуговым оксидированием. Развитие села и социальная политика в условиях рыночной экономики: материалы Междунар. научн.-практ. конф., посвященной 70-летию МГАУ. Москва: МГАУ им. В.П. Горячкина. 2001. Ч. 1. С. 143-144.
  • Коровин А.Я. Технология восстановления и упрочнения деталей гидравлических шестернных насосов типа НШ-У микродуговым оксидированием: дис. ... канд. техн. наук: / Орловский гос. аграрный ун-т. Орел, 2003. 137 с.

  • Copyright (c) 2021 Ю.В. Кулєшков, М.В. Красота, Т.В. Руденко, Р.А. Осін, В. Д. Крошка