DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.5(36).2.58-63

Підвищення абразивної зносостійкості алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 плазмо-електролітною обробкою

М.М. Студент, І.М Погрелюк, С.І. Маркович, В.М. Гвоздецький, Х.Р. Задорожна, В.І. Топчій

Об авторах

М.М. Студент, провідний науковий співробітник, професор, доктор технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: student.phmi@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5992-5898

І.М Погрелюк, професор, доктор технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: irynapohrelyuk@gmail.com

С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: marko60@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-1393-2360

В.М. Гвоздецький, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: gvosdetcki@gmail.com

Х.Р. Задорожна, науковий співробітник, кандидат технічних наук, Фізико-механічний інститут НАН України, м. Львів, Україна, e-mail: 880988@ukr.net

В.І. Топчій, доцент, кандидат технічних наук, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів, Україна, e-mail: vladyslav.i.topchii@lpnu.ua

Анотація

Досліджено структуру, мікротвердість та абразивну зносостійкість алюмінієвих ливарних сплавів Al-Si АК-9 та АК-12 силумінів. Фазовий аналіз показав, що оксидний ПЕО шар складається із двох оксидних фаз αAl2O3, γAl2O3 та силікатної фази Al2SiO3. Кремній є присутній у структурі оксидного шару проте його є менше ніж у структурі силумінів. Встановлено, що в процесі плазмо-електролітної обробки кремній розчиняється у лужному електроліті. Показано, що плазмоелектролітна обробка силумінів АК-9 та АК-12 підвищує їх мікротвердість до 1000 …1300 HV, це спричиняє підвищення їх абразивної зносостійкості у 14...57 разів. Додаток в електроліт перекису водню H2O2 у кількості 3% мас. підвищує абразивну зносостійкість силумінів після плазмоелектролітної обробки ще на 30...70%. Це зумовлено збільшенням оксидних фаз та зменшенням силікатної фази Al2SiO3 у структурі покриття.

Ключові слова

плазмо-електролітне оксидування, алюмінієві ливарні сплави, оксидні шари, зносостійкість

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Bazaluk, O., Dubei, O., Ropyak, L., Shovkoplias, M., Pryhorovska, T., Lozynskyi, V. (2022). Strategy of compatible use of jet and plunger pump with chrome parts in oil well . Energies, 15 (1), art. no. 83, DOI: 10.3390/en15010083 [in English].

2. Hutsaylyuka, V., Student, M., Zadorozhna, Kh., Student, O., Veselivska, H., Gvosdetskii, V.et al. (2020). Improvement of wear resistance of aluminum alloy by HVOF method . Journal of Materials Research and Technology. Vol. 9, Iss. 6. P. 16367–16377, //doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.11.102 . [in English].

3. Student M., Gvozdetsky V., Student O., Prentkovskis O., Maruschak P.,Olenyuk, O., Titova, L. (2019). The Effect of Increasing the Air Flow Pressure on the Properties of Coatings during the Arc Spraying of Cored Wires . Strojnicky Casopisthis link is disabled, 69(4), pp. 133–146, DOI:10.2478/scjme-2019-0048 [in English].

4. Michaela Remešová, Serhii Tkachenko, Daniel Kvarda, Ivana Ročňáková, Bernhard Gollas, Melita Menelaou ewt al. (2020). Effects of anodizing conditions and the addition of Al2O3 /PTFE particles on the microstructure aluminium alloy . Applied Surface Science Volume 513, 30 May 2020, 145780 //doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145780 [in English].

5. Xiaopeng Lu , Marta Mohedano, Carsten Blawert, Endzhe Matykina, Raul Arrabal, Karl Ulrich Kainer, et al. (2016). Plasma electrolytic oxidation coatings with particle additions – A review . Surface and Coatings TechnologyVolume 307, Part C, 15 December 2016, Pages 1165-1182 //doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.08.055 [in English].

6. Rogov, A.B., Lyu, H., Matthews, A., Yerokhin, A. (2020), AC plasma electrolytic oxidation of additively manufactured and cast AlSi12 alloys, Surf. Coat. Technol. 399 126116, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126116 [in English].

7. Li K., Li W., Zhang G., Zhu W., Zheng F., Zhang D., Wang M. (2019). Effects of Si phase refinement on the plasma electrolytic oxidation of eutectic Al-Si alloy, J. Alloys Compd. 790, pp. 650–656 [in English].

Пристатейна бібліографія ГОСТ

  • Bazaluk, O., Dubei, O., Ropyak, L., Shovkoplias, M., Pryhorovska, T., Lozynskyi, V. (2022) Strategy of compatible use of jet and plunger pump with chrome parts in oil well . Energies, 15 (1), art. no. 83, DOI: 10.3390/en15010083
  • Improvement of wear resistance of aluminum alloy by HVOF method. V. Hutsaylyuka, M. Student, Kh. Zadorozhna, O. Student, H. Veselivska, V. Gvosdetskii, P.Maruschak, H.Pokhmurska . Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9, Iss. 6. P. 16367–16377, doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.11.102 .
  • The Effect of Increasing the Air Flow Pressure on the Properties of Coatings during the Arc Spraying of Cored Wires / Student M., Gvozdetsky V., Student O., Prentkovskis O., Maruschak P.,Olenyuk, O., Titova, L. Strojnicky Casopisthis link is disabled, 2019, 69(4), pp. 133–146, DOI: 10.2478/scjme-2019-0048
  • Effects of anodizing conditions and the addition of Al2O3/PTFE particles on the microstructure aluminium alloy / Michaela Remešová, Serhii Tkachenko, Daniel Kvarda, Ivana Ročňáková, Bernhard Gollas, Melita Menelaou, Ladislav Čelko, Jozef Kaise . Applied Surface Science, Vol. 513, 30 May 2020, 145780. doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145780
  • Plasma electrolytic oxidation coatings with particle additions – A review / Xiaopeng Lu , Marta Mohedano, Carsten Blawert, Endzhe Matykina, Raul Arrabal, Karl Ulrich Kainer, Mikhail L. Zheludkevich. Surface and Coatings Technology. Vol. 307, Part C, 15 December 2016, P. 1165-1182. doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.08.055
  • A.B. Rogov, H. Lyu, A. Matthews, A. Yerokhin, AC plasma electrolytic oxidation of additively manufactured and cast AlSi12 alloys, Surf. Coat. Technol. 399 (2020), 126116, https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126116.
  • K. Li, W. Li, G. Zhang, W. Zhu, F. Zheng, D. Zhang, M. Wang, Effects of Si phase refinement on the plasma electrolytic oxidation of eutectic Al-Si alloy, J. Alloys Compd. 790 (2019) 650–656, https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.03.217.

    • Copyright (c) 2022 М.М. Студент, І.М Погрелюк, С.І. Маркович, В.М. Гвоздецький, Х.Р. Задорожна, В,І. Топчій