автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Формирование защитных характеристик поверхностей алюминиевых сплавов методом микродугового оксидирования

На правах рукописи

ГАВРИЛИН Валентин Иванович

ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТЕЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

)

„ Специальность 05.03.01 - Технологии и оборудование

механической и физико-технической обработки

Тула 2003

Работа выполнена на кафедре «Физико-химические процессы и технологии» Тульского государственного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Любимов Виктор Васильевич

Научный консультант - доктор технических наук

профессор Сундуков Владимир Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Шадский Геннадий Викторович

кандидат технических наук, Булычев Владимир Александрович

Ведущее предприятие: ОАО «Тульский оружейный завод»

Защита диссертации состоится « Ц » ИОПОРЯ_2003 г. в часов

00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при Тульском государственном университете (300600, г. Тула, пр. Ленина, 92-6, 9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан « 3 » о/ст)д£рр_2003 г.

*

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

154(4

Актуальность темы. Важную роль в расширении области практического применения алюминиевых сплавов играет развитие технологии электрохимического микродугового оксидирования (МДО), обладающей положительными технологическими особенностями (простота реализации оборудования, отсутствие проблем с приготовлением и утилизацией электролитов и т.д.) и позволяющей получать на металлах вентильной группы покрытия различного функционального назначения. Однако накопленная к настоящему моменту информация по проблеме создания защитных поверхностных слоев на сплавах алюминия не позволяет корректно регламентировать условия микродуговой обработки для достижения требуемых показателей оксидных покрытий. Отсутствие системного выбора основных параметров МДО (химический состав сплава, рабочая среда, электрический режим) снижает эффективность использования этого перспективного метода. Даже при фиксированном наборе некоторых факторов информационные пробелы по влиянию отдельных параметров (используемый материал, концентрация составляющих электролитов, временной диапазон формирования, плотность тока в гальваностатическом режиме, характеристики импульсной анодно-катодной поляризации) на коррозионные и трибологические свойства оксидно-керамических покрытий существенно сдерживают промышленное развитие данного технологического направления.

Поиску путей прогнозирования физико-механических характеристик покрытий, формируемых в условиях микродуговых разрядов на алюминиевых сплавах, посвящены работы Г.А. Маркова, П.С. Гордиенко, B.C. Руднева, JI.A. Снежко и др.

Анализ технологических режимов получения защитных покрытий показал, что использование электролитов на основе жидкого стекла позволяет осуществлять устойчивый выход в микродуговую стадию и добиваться оптимального сочетания толщины и качества поверхностных слоев. Однако вопрос выбора концентрации составляющих силикатных электролитов остается недостаточно изученным. Имеющиеся сведения о параметрах анодно-катодной поляризации (плотность анодного тока, длительность технологического периода при импульсной обработке) не позволяют надежно прогнозировать физико-механические характеристики наносимых оксидно-керамических покрытий.

Данная работа направлена на осуществление рационального выбора режимов формирования износостойких и коррозионно-стойких покрытий в условиях микродуговых разрядов. Актуальность исследований подтверждается включением их в Федеральную целевую программу «Интеграция науки и высшего образования России на 2002-2006 годы» по государственному контракту от 24 сентября 2002 года № JI -0048/1650 «Разработка технологии изготовления инструментов для полиграфии с использованием электрофизикохимических воздействий».

Цель работы. Обоснование выбора условий формирования защитных покрытий на алюминиевых сплавах для повышения эффективности использования метода микродугового оксидирования.

Методы исследования. Работа включает в себя теоретические и экспериментальные исследования, а также программный комплекс выбора технологических режимов на ЭВМ. Экспериментальные исследования проводились с использованием методов планирования экспериментов, статистических ивтодоп, методов испытаний

"рос национальная библиотека

С.Петербург гtf

ОЭ ми® '/■ !

на износ, коррозионных исследований в уксуснокислой среде и среде искусственного пота, а также ускоренных испытаний капельным методом.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты расчета режимов формирования упрочненных поверхностных слоев в гальваностатических условиях микродугового электролиза с использованием силикатных электролитов;

- результаты экспериментальных исследований влияния концентрации составляющих электролитов и условий поляризации на характеристики поверхностных слоев для широкой гаммы алюминиевых сплавов (АДО, АД1, АМгб, В95, Д16);

- результаты исследований динамики роста оксидно-керамических покрытий в силикатных и алюминатных электролитах;

- программный комплекс выбора режимов обработки для создания защитных поверхностных слоев в условиях микродуговых разрядов.

Научная новизна заключается в обосновании режимов повышения износо- и коррозионной стойкости оксидно-керамических покрытий на основе систематизации параметров процесса микродугового оксидирования разнохарактерных групп алюминиевых сплавов.

Практическая нениость работы. На основании полученных экспериментальных зависимостей характеристик микродуговых покрытий от технологических параметров обработки, реализована программная система выбора условий электролиза для создания поверхностных слоев с заданными эксплуатационными свойствами, и на ее основе разработаны методологические рекомендации и регламенты МДО.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2001-2003гг., на Всероссийской научно-технической конференции «Современная электротехнология в машиностроении -2002», г. Тула, 2002г., на региональных научно-технических конференциях «Современная электротехнология в промышленности Центра России. Исследования, инновации, применение», г. Тула, 2001-2003 г.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 9 печатных работах.

Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, перечня использованной литературы и приложения. Работа содержит 146 страниц, 85 рисунков, 8 таблиц, 1 приложение. Список использованной литературы содержит 111 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее практическая значимость, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ современного состояния вопроса, определены цель и задачи исследования.

Процесс микродугового оксидирования является очень сложным и многогранным, поэтому успех применения технологии микродугового оксидирования для формирования износостойких покрытий на алюминиевых сплавах в значительной степени обусловливается наличием у производителя адекватной информации о взаимосвязи «технологические режимы обработки - характеристики поверхностных слоев». Анализ показал, что основными параметрами процесса, определяющими фазовый состав и структуру оксидно-керамических покрытий, являются природа обрабатываемого материала, состав рабочей среды и электрический режим обработки.

С точки зрения практического использования наибольшее признание получили электролиты на основе жидкого стекла. Варьирование содержания силиката натрия и щелочных добавок в этих растворах позволяет существенно изменять скорость роста и качество поверхностных слоев. Однако даже имеющиеся многочисленные данные по этому вопросу не позволяют осуществлять системный выбор условий микродугового синтеза износостойких поверхностных структур для многих материалов при концентрации силиката натрия в растворе не более 5%.

Перспективным с точки зрения получения высокого качества покрытий является применение асимметричных переменнотоковых и импульсных биполярных режимов электролиза. Смягчая температурные условия в зоне формирования поверхностных слоев, анодно-катодные способы поляризации позволяют добиваться необходимого распределения свойств по глубине покрытия. Недостаточность сведений о влиянии продолжительности гальваностатического формирования, плотности анодного тока и изменение длительности технологического периода при импульсной анодно-катодной поляризации на характеристики покрытий синтезируемых в силикатных и алюминат-ных электролитах диктует необходимость проведения дополнительных исследований в этом направлении.

Имеющиеся в работах Г.А. Маркова, B.C. Руднева, В.А. Федорова и других ученых сведения о взаимосвязи условий электролиза с характеристиками износостойкости поверхностных слоев являются разноречивыми. Данные об износостойкости получены названными авторами с использованием различных методов оценки износостойкости. Это не позволяет применять их в единой системе анализа и прогнозирования трибологических параметров формируемых оксидно-керамических пленок в зависимости от режимов микродугового оксидирования и природы обрабатываемого материала.

Информация о коррозионной стойкости поверхностных слоев после МДО представлена опосредованно через различные показатели: химическую стойкость, токи коррозии и т.д., что существенно усложняет создание единой базы коррозионной стойкости покрытий и возможность выбора технологических параметров процесса, ориентированного на получение требуемых антикоррозионных характеристик оксидно-керамических покрытий для различных групп алюминиевых сплавов.

Таким образом, очевидна необходимость систематизации параметров износостойкости и коррозионной стойкости оксидно-керамических покрытий с использованием единого подхода для разнохарактерных групп алюминиевых сплавов.

На основании проведенного анализа в соответствии с целью работы сформулированы задачи исследования:

• Теоретическое обоснование режимов формирования упрочненных поверхностных слоев на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования.

• Разработка методики проведения экспериментальных исследований с целью оценки эксплуатационных свойств защитных покрытий.

• Проведение комплексных экспериментальных исследований взаимосвязи «технологические параметры обработки - характеристики оксидно-керамических пленок» для широкой гаммы алюминиевых сплавов.

• Разработка программной оболочки выбора условий процесса электрохимического микродугового формирования износостойких и коррозионностойких поверхностных структур.

Во второй главе приведено теоретическое обоснование условий получения износостойких поверхностных структур в условиях микродуговых разрядов.

В случае анодно-катодного режима формирования оксидно-керамическое покрытие представлено в виде двух основных составляющих:

1) верхнего «технологического» слоя 1, характеризующегося максимальным количество микро- и макродефектов (пор, рыхлостей), низкой микротвердостью и, соответственно, слабым сопротивлением износу;

2) основного «рабочего» слоя 2, отличающегося высокими физико-механическими характеристиками и состоящего преимущественно из смеси а - и у - А1гО}.

Предполагается, что процесс формирования защитной части покрытия 2 начинает не сразу, а через определенный промежуток времени . До этого момента покрытие представляет собой неоднородный по составу оксид с невысокими трибологиче-скими характеристиками. При достижении /„ электрохимическая система переходит в «мягкий» режим электролиза. Складываются условия, когда мощность, затрачиваемая на обработку (структурные изменения, уплотнение и т.д.) доминирует над мощностью пробоя. Начинается этап формирования основного слоя 2 с высокой износостойкостью, толщина которого к концу процесса превышает размеры «технологического» 1 в'2,2 -2,5 раза. К моменту времени покрытие начинает пробиваться дуговыми разрядами, ухудшающими его эксплуатационные показатели.

Искомый временной отрезок [/„,/.] определяется моментом начала и временем окончания микродуговой стадии электролиза:,

'»='*+'„ (1) и

(2)

где - продолжительность безыскровой, искровой и микродуговой стадий про-

цесса микроплазменного осаждения.

На этапе безыскрового электролиза при гальваностатической формовке наблюдается равномерное увеличение напряжения на ванне. Момент перехода процесса в искровую стадию определяется следующим образом:

'б '' л|ехр|- к •'(! - А • 1п с}]' (3)

где j- плотность тока (не более 10 А/дм ), с - концентрация силиката натрия (до 10%), а = 483 В, b = 47,8 В. Значения остальных параметров выражения, определяемых концентрацией жидкого стекла, материалом и плотностью анодного тока, приведены в работах B.C. Руднева.

Время перехода из стадии искрения в режим микродуговых разрядов зависит от плотности тока j и определяется как

где (1 = 3-Ю"4 в случае использования силикатных электролитов.

Полученные выражения (1) -{4) позволяют оценить момент начала формирования основного рабочего слоя покрытия /„. Ниже этого временного предела осуществление процесса не рекомендуется, поскольку содержание а - А1203 в покрытии в этом случае будет минимальным.

Согласно данным работ, выполненных под руководством Маркова Г.А., появление нежелательных дуговых разрядов на аноде начинается в том случае, когда перестает выполняться соотношение И2/И < 0,625, где А - общая толщина покрытия, А, -толщина рабочего слоя. При увеличении этого соотношения электрохимический процесс переходит в режим дуговых разрядов, снижающих износостойкость и коррозионную стойкость покрытий.

С учетом рассмотренного соотношения время формирования основного слоя

где п - параметр, определяемый составом электролита.

На основе полученных зависимостей было установлено:

• при повышении содержания жидкого стекла в электролите от 1,5 до 3 % наблюдается увеличение скорости роста основного слоя покрытия в 2,2 раза при постоянной плотности анодного тока ] (1-4 А/дм2);

• увеличение концентрации силиката натрия от 3 до 10 % способствует повышению скорости роста рабочего слоя в 1,3 раза для исследуемого диапазона плотностей анодного тока;

• в электролите с содержанием силиката натрия 0,2 % формирование защитного слоя при плотности тока 4 А/дм2 происходит в течение 1 ч.

В третьей главе разработана методика проведения экспериментальных исследований физико-механических свойств микродуговых покрытий.

Экспериментальные исследования проводились на образцах размерами 110x110 мм, выполненных из алюминиевых сплавов типа АД0, АД1, АМгб, В95 и Д16. Каждый образец предварительно подготавливался путем последовательного прохождения следующих основных операций: механическая обработка, снятие естественной оксидной пленки, осветление рабочей поверхности и сушка.

(4)

<V0625(/6 +/„)

(5)

Формирование оксидно-керамических покрытий осуществлялось на лабораторной установке для микродугового электролиза, состоящей из электролизера и двух источников питания, позволяющих реализовывать:

• асимметричные переменнотоковые режимы;

• импульсные биполярные режимы.

Система коммутации емкостей, использованная в первом источнике питания, позволяла поддерживать гальваностатический режим формирования при соотношении анодной и катодной составляющей 1К/1л=\..Л,3. Плотность анодного тока варьировалась в пределах от 0 до 6 А/дм2. Источник питания, собранный по модульному принципу на основе силовых тиристоров, обеспечивал реализацию импульсных биполярных режимов и удовлетворял следующим требованиям:

• возможность раздельного и совместного регулирования анодной и катодной составляющих рабочего тока;

• стабильность выходных параметров источника питания;

• помехозащищенность при работе в условиях высокого уровня импульсных помех;

• возможность оперативного изменения отдельных элементов электрической схемы с целью выбора оптимальных схемных и конструктивных решений.

Основные электрические параметры источника представлены в таблице. Контроль за электрическими параметрами процесса осуществлялся при помощи установленных на источниках питания амперметров и вольтметров типа М4200. Поскольку в процессе эксплуатации электролиты изменяют свой анионный состав, и это сказывается на характеристиках микродуговых покрытий, все электролиты подвергали предварительной проработке переменным током продолжительностью не менее 8 ч при плотности анодного тока 4 А/дм2.

Диапазоны варьирования электрических параметров источника питания при импульсном биполярном электролизе

Параметр Диапазон регулирования

Длительность импульса, мс 1-6

Количество импульсов в рабочем периоде 1-9

Количество рабочих периодов 1-9

Длительность паузы, мс 1-8

Амплитудное значение напряжения в импульсе, В 220-560

Временной диапазон использования электролига определялся следующим образом: нижним пределом использования служило время начала появления стабильных результатов оксидирования после проведенной проработки; верхним - момент ухудшения качества формируемых анодных пленок Вследствие изменения состояния раствора и невозможность воспроизводимости результатов экспериментов.

Трибологические испытания поверхностных слоев проводились при помощи специально созданного прибора для оценки износостойкости покрытий, который был сконструирован таким образом, чтобы в нем могли использоваться абразивные круги с несколькими степенями истирания (рис.1.).

Использование сменных грузов и противовесов позволяло устанавливать нагрузки в 250, 500 и 1000 г на каждый круг. Поворотная площадка прибора вращалась в основной плоскости с биением торца не более ±50 мкм перпендикулярно плоскости вращения. Частота вращения площадки составляла 45 об/мин. Круги типа Calibrase CS-17 американской фирмы TABER ® industries обкатывались по образцу, закрепленному на поворотной площадке. Через каждые 500 циклов производилась правка кругов специальными очистными ковриками TABER ® ABRASER REFACING DISCS. Каждый образец совершал 10 000 циклов (оборотов) при вакуумном отсосе продуктов истирания из зоны трения. Использование механизма ликвидации частиц износа позволяло реализовывать схему трения качения, где износ производился в основном за счет закрепленного абразива. Через каждые 2 500 циклов образцы взвешивались с точностью ilO"4 грамм на лабораторных аналитических весах марки BJIA-200r-M и замерялась толщина покрытия с погрешностью 0,1 мкм с помощью прибора "Dual-scope" по специальному шаблону (рис. 2.).

Рис.1. Прибор для оценки износостойкости покрытий:1 -привод; 2 -образец; 3 - отсос; 4 - узел нагружеиия; 5 - стойка; б - уравновешивающие грузы; 7 - основание; 8 - корпус; 9 - регулятор; 10 - нагрузка; 11- абразивные круги

Рис. 2. Шаблон для измерения толщины покрытия: 1 - зона покрытия свободная оттрибологических испытаний; 2-дорожка обката абразивными

кругами (зона износа покрытия)

Толщина покрытия в целом определялась как среднее арифметическое значений толщин в восьми зонах дорожки обката по формуле

1 8

(б)

Использование данной схемы испытаний позволило ограничить влияние некоторых факторов износа (температуры, нагрузки, смазки и т.д.). Съем материала в этом случае определяется в основном физико-механическими параметрами микродуговых покрытий. По результатам испытаний построены зависимости толщины покрытия И (мкм) и массы образца т (мг) от количества циклов испытаний.

Шероховатость поверхности покрытий оценивалась при помощи профилографа-профилометра модели 252.

Испытания на коррозионную стойкость проводились:

• в уксуснокислой среде (состав: кислота уксусная концентрированная- 25 %, натрий уксуснокислый кристаллический - 50 %, вода - 25 %; продолжительность -168 ч; температура - 20 ° С);

• в среде искусственного пота (состав: натрий хлористый - 20 г/л, аммоний хлористый - 17,5 г/л, мочевина - 5,0 г/л, кислота уксусная - 2,5 г/л, кислота молочная -15 г/л, едкий натр до доведения рН раствора 4,7; продолжительность - 168 ч; температура - 40 ° С).

Защитные свойства покрытий оценивались по ГОСТ 9.308-85 и ОСТ 24489-83, согласно которым критерием коррозионной стойкости покрытия является отсутствие точек коррозии, отслаивания и шелушения. Оценку покрытий как до испытаний, так и после них проводили с помощью микроскопа Р20 (Польша) при 100-кратном увеличении.

Кроме того, были проведены испытания на коррозионную стойкость капельным методом (состав среды: НС1 - 250 мл/г, К2Сг207 - 30 г/л), позволяющим выполнять ускоренный анализ коррозионных свойств алюминия и его сплавов, подвергнутых микродуговой обработке.

и

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния параметров микродуговой обработки на характеристики оксидно-керамических покрытий (толщина, износостойкость, шероховатость и коррозионная стойкость).

Проведенные экспериментальные исследования показали, что динамика роста пленок в условиях микродуговых разрядов при фиксированном наборе электрических параметров в значительной мере определяется как природой обрабатываемого материала, так и составом электролита (рис.3).

0,2 1 з

Концентрация силиката натрия,%

а)

2500 8000 10000

Циклы испытаний

б)

Рис.3. Зависимости толщины покрытий (а) и показателя износа покрытий I, на материале ЛД0 (б) от концентрации жидкого стекла в электролите (импульсный биполярный режим, время

обработки -120 мин)

Увеличение содержания силиката натрия в растворе существенно повышает скорость роста оксидно-керамических слоев для всех исследованных группах алюминиевых сплавов. Установлено, что в диапазоне концентраций силиката натрия от 0 до 1 %, расхождение в толщине покрытий для всех рассмотренных сплавов незначительно, а импульсная анодно-катодная поляризация не позволяет получать покрытия с высокими физико-механическими характеристиками (рис.3). Переход на гальваностатические условия формирования для таких растворов, а также при использовании алюминатных электролитов позволяет существенно увеличить толщину (рис. 4.) и износостойкость покрытий за счет повышения плотности анодного тока до 4 А/дм2 и увеличения продолжительности процесса микродугового оксидирования до 60 мин.

Результаты проведенных испытаний показали, что в случае импульсной поляризации уменьшение длительности технологического периода приводит к существенному увеличению толщины покрытия для всех исследованных материалов, кроме Д16

а увеличение содержания в сплаве и Си и увеличение длительности технологического периода до 6 секунд приводит к уменьшению износа по массе для сплавов АДО, АД1 и Амгб (рис. 5).

а)

Время обработки, мин

б)

Рис. 4. Зависимость толщины покрытия: а) - от плотности анодного тока для алюминиевого сплава Д1б (электролит: 3 г/л - N8011,3 г/л - №Н2Р04,5 г/л - №АЮ2; время обработки - 60 минут); б) - от продолжительности МДО в гальваностатическом режиме (плотность тока $ = 4 А/дм2) для алюминиевого сплава АДО

а) б)

*

Рис.5. Зависимости толщины (а) и износа (б) покрытий от режима оксидирования: длительность технологического периода Р1 -1,5 с, Р2 - б с, электролит - водный раствор 3 %-ного жидкого стекла, время обработки -120 мин)

В результате комплексных экспериментальных исследований выявлено, что в случае применения электролитов, состоящих из жидкого стекла и буры, природа обрабатываемого материала практически не оказывает влияния на толщину и износостойкость формируемых покрытий (рис.6).

22

АДО АМгб В95 Д16 Материал

а)

2 1,9_* 1.9

АДО АМгб В95 Д16 Материал

б)

Рис.6. Зависимости толщины (а) и износа (б) покрытий от марки сплава (электролит - 20 г/л N828103, 35 г/л N828,07)

3000

3000 2500

о 2000 5 1500

1000 500

Н 2000 Н Н

1ш

АДО

АД1

АМгб

Материал

Рис. 7. Зависимость коррозионной стойкости покрытий от марки сплава (среда искусственного пота)

Результаты сравнительных испытаний на коррозионную стойкость покрытий I

МДО на образцах из алюминиевых сплавов показали, что независимо от состава сре- j

ды увеличение в составе сплава доли легирующих элементов, снижает коррозионную I

стойкость покрытия. Образцы из сплава АДО выдержали испытания в среде искусственного пота в течение 3000 ч. В то же время высоколегированный сплав В95 в тех же условиях выдержал лишь 880 ч. Коррозионная стойкость образцов из сплава АД1 составила 2000 ч, а среднелегированных образцов из сплава АМгб 1300 ч. Таким образом, наилучшей защитной способностью в коррозионных средах обладают оксид- ' ные покрытия, полученные на сплаве АДО (рис.7).

Экспериментальными исследованиями было установлено, что увеличение длительности технологического периода при импульсной анодно-катодной обработке приводит к снижению шероховатости поверхности (рис. 8) и повышению коррозионной стойкости оксидно-керамических покрытий.

Материал

Рис.8. Исходные шероховатости поверхностей микродуговых слоев (длительность технологического периода Р1-1,5 с; Р2 - 6 с; электролит - 3 % Na2SiOj)

В пятой главе представлены практические результаты проведенных исследований - программный комплекс выбора режимов получен защитных покрытий в условиях микродуговых разрядов.

Успех внедрения в промышленность метода микроплазменного оксидирования, во многом, определяется наличием у производителя систематизированной информации о возможностях этого технологического метода. Систематизация и обобщение сведений о формировании покрытий во взаимосвязи "параметры обработки - эксплуатационные свойства" невозможны без использования современных компьютерных средств, существенно повышающих эффективность доступа к данным.

В настоящее время существует достаточно мощные программные продукты, представляющие собой системы управления базами данных (СУБД). Однако их использование требует определенных навыков в работе (четкое представление о структуре конкретной базы данных, умение реализовывать запросы к таблицам, хорошо ориентироваться в самой среде и т.д.), что неуклонно повышает требования к знаниям персонала. Оптимальным выходом в такой ситуации является создание специализированной базы данных с интерфейсом, позволяющим достаточно быстро осваивать этот программный продукт.

Для разработки программного приложения использовалась среда Borland Delphi, включающая в себя 32-разрядный оптимизирующий компилятор, масштабируемые средства доступа к данным и расширяемую библиотеку компонентов. С использова-

нием широких возможностей аппарата Borland Database Engine (машины баз данных Borland - BDE) был создан программный комплекс выбора технологических режимов МДО.

Структурная схема комплекса представлена на рис 9. Все данные, составляющие базу, получены в результате проведенных экспериментальных исследований на кафедре «Физико-химические процессы и технологии». Набор начальной информации может пополняться за счет поступления новых сведений. Однако в этом случае требуется четкое согласование между добавляемой информацией и взаимосвязями, положенными в основу программной оболочки.

Изначально комплекс предоставляет информацию о покрытиях, сформированных на следующих алюминиевых сплавах: АДО, АД1, АМгб, В95 и Д16, как представителях различных групп алюминиевых сплавов. Операция микродугового оксидирования для этих материалов представлена в программе как прохождение конечного числа этапов электролиза, причем каждый из них характеризуется составом рабочей среды и электрическим режимом формирования.

Состав раствора определяется наименованием составляющей электролита (например, жидкое стекло, алюминат натрия и др.), а также ее содержанием в растворе (г/л). Электрический режим представлен следующими параметрами:

• типом электрического режима (изначально: гальваностатический или импульсный биполярный);

• плотность анодного тока (для гальваностатических условий формирования);

• амплитуда и длительность анодного и катодного импульса (Ua, UK, та, тк);

• длительность технологического периода;

• продолжительность данного режима поляризации.

Толщина покрытия в программе представляет собой зависимость от числа циклов трибологических испытаний И(п). Для расчета износа по аналогии с толщиной построены зависимости массы образца с покрытием от количества циклов испытаний т(п). Суммарный износ материала программное приложение определяет по формуле:

I - /и(0) - т(10 ООО). (7)

Шероховатость поверхности Rz представлена значениями, измеренными в трех зонах испытуемого образца:

• Яц - зона покрытия, в окрестностях центра образца;

• Кд - дорожка обката после 10 ООО циклов трибологических испытаний;

• Rn - периферия образца.

Информация о антикоррозионных свойствах оксидно-керамических покрытий включает в себя данные о типе агрессивной среды, в которой проводятся испытания, и срок выдержки покрытия до появления признаков коррозии.

В работе приведены примеры использования созданного программного комплекса, позволяющего реализовывать три основных варианта поиска в системе, ориентированные на различные этапы подготовки производства:

• условий обработки по заданным характеристикам поверхностных слоев (технологический этап);

• эксплуатационных параметров оксидно-керамических покрытий по условиям электролиза (конструкторский этап);

• недостающих сведений по условиям комбинированного запроса (конструкторский этап).

Рис. 9. Структурная схема комплекса выбора условий МДО

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. На основе анализа современного состояния вопроса показана возможность эффективного использования метода микродугового оксидирования для получения износостойких и коррозионно-стойких поверхностных слоев на широкой гамме

алюминиевых сплавов. Обоснована целесообразность использования силикатных электролитов, а также асимметричных переменнотоковых и импульсных биполярных режимов формирования покрытий с высокими трибологическими характеристиками.

2. Проведено теоретическое обоснование выбора основных технологических параметров процесса микродугового синтеза износостойких поверхностных структур в гальваностатических условиях при использовании силикатных электролитов на различных группах алюминиевых сплавов (низколегированных, среднелегирован-ных, высоколегированных). Получены расчетные зависимости временных диапазонов формирования упрочненных поверхностных слоев в электролитах на основе жидкого стекла.

3. Разработана комплексная методика проведения экспериментальных исследований влияния технологических режимов микродугового оксидирования на эксплуатационные характеристики МДО-покрытий (износостойкость и коррозионная стойкость), позволяющая исследовать изменение физико-механических свойств по толщине оксидно-керамических покрытий.

4. Экспериментально обоснованы условия микродугового оксидирования, обеспечивающие повышение износостойкости оксидно-керамических покрытий, а также:

• подтверждены модельные представления о зональной структуре поверхностных слоев и установлен характер изменения свойств покрытий по толщине;

• показано, что увеличение содержания силиката натрия в растворе от 0 до 5 % ведет к повышению скорости роста микродуговых покрытий в 4 -12 раз;

• установлено, что увеличение содержания щелочи в силикатном электролите снижает износостойкость и шероховатость покрытий, формируемых в импульсном биполярном режиме, на всех группах исследованных материалов;

• показано, что для сплавов с минимальным содержанием легирующих элементов типа АДО и АД1 в случае импульсной поляризации рекомендуется осуществлять процесс при больших длительностях технологического периода (до 6 с);

• установлено, что уменьшение содержания легирующих примесей в сплаве, повышает износостойкость поверхностных слоев, формируемых в гальваностатическом режиме при плотности тока 4 А/дм2 (электролит - 3 г/л - ИаОН, 3 г/л - №Н2Р04, 5 г/л - №А102).

5. Экспериментально обоснованы условия МДО, обеспечивающие повышение коррозионной стойкости оксидно-керамических пленок, а также:

• установлено, что увеличение содержания в сплаве и Си и повышение длительности технологического периода до 6 секунд приводит к повышению коррозионной стойкости оксидных покрытий;

• показано, что увеличение содержания легирующих компонентов в сплаве снижает его коррозионную стойкость во всех испытательных средах.

6. Разработана компьютерная методика выбора режимов получения защитных покрытий, ориентированная на различные этапы подготовки производства изделий из алюминиевых сплавов и существенно повышающая эффективность промышленного использования метода микродугового оксидирования.

7. Результаты работы были использованы при обосновании выбора материалов, режимов обработки выпечных форм для пищевой промышленности. Предложены гальваностатические условия осуществления процесса микродугового синтеза оксидно-керамических покрытий в электролите состава: СЫа0Н = 3 г/л, = 3 г/л, СЫаЛЮ^ = 5 г/л; с использованием асимметричного переменного тока плотностью у = 4 А/дм2, при которых получены защитные покрытия толщиной до 25 мкм на инструментах для полиграфии и выпечных формах под карамель, печенье, выполненных из алюминиевых сплавов типа АД1, АМгб и В95.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И., Кузовкова O.A. Исследование влияния состава электролита на физико-механические характеристики МДО покрытий на алюминии и сплавах// Современная электротехнология в промышленности Центра России. Труды научно-технической конференции. - Тула: ТулГУ, 2001,- С. 112-117.

2. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И., Лобанов Ф.А. Влияние электрических режимов на физико-механические свойства МДО покрытий на алюминиевом сплаве АМгб// Современная электротехнология в промышленности Центра России. Труды научно-технической конференции -Тула:ТулГУ,2001.- С. 117-122.

3. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И., Гнидин В.И. Исследование влияния состава электролита и электрических режимов МДО на физико-механические характеристики покрытий на алюминиевом сплаве В95// Известия Тульского государственного университета. Серия Элекрофизикохимические воздействия на материалы - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 55-60.

4. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И. Физико-механические характеристики МДО покрытий на алюминиевых сплавах АД0 и АД1// Известия Тульского государственного университета. Серия Элекрофизикохимические воздействия на материалы - Тула: ТулГУ, 2001.-С. 61-67.

5. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И. Оценка антикоррозионных свойств МДО покрытий на алюминиевых сплавах// Известия Тульского государственного университета. Серия Химия и электрофизикохимические воздействия на материалы -Тула: ТулГУ, 2001. - С. 150-153.

6. Гаврилин В.И. Микродуговое оксидирование алюминиевых сплавов в гальваностатическом режиме// Современная электротехнология в машиностроении. Труды международной научно-технической конференции. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 235240.

7. Гаврилин В.И. Объектно-ориентированный подход в разработке комплекса технологических рекомендаций в области микроплазменного синтеза защитных покры-

тий// Современная электротехнология в промышленности центра России. Труды V региональной научно-технической конференции. - Тула: ТулГУ, 2002 - С. 94-98 с.

8. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И. Изучение вольт-амперных характеристик анодно-катодного микродугового электролиза// Современная электротехнология в промышленности Центра России. Труды V региональной научно-технической конференции.- Тула: ТулГУ. 2002. - С. 99 - 102.

9. Любимов В.В., Сундуков В.К., Гаврилин В.И. Влияние режимов микродугового оксидирования на шероховатость и износостойкость покрытий// Современная электротехнология в промышленности Центра России. Труды научно-технической конференции. - Тула: ТулГУ, 2003.- С. 126-130.

2.00?-Д »15414

1

Подписано в печать 17.05.02. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографская. Офсетная печать, усл. печ. л. 1,1. Усл. кр.-отт. 1,1. Уч.изд.л. 1,0. Тираж 100 экз.

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина,92. Кафедра «Физико-химические процессы и технологии»

ВВЕДЕНИЕ.

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Формирование покрытий методом микродугового оксидирования.

1.2. Микродуговой синтез износостойких и коррозионностойких покрытий

1.3. Анализ состава электролитов, применяемых для микродугового нанесения оксидных покрытий.

1.4. Анализ взаимосвязи «электрические параметры обработки - характеристики формируемых покрытий».

1.5. Анализ стадийности процессов и динамики роста микродуговых слоев.

1.6. Выводы по главе I. Цель работы и задачи исследования.

II. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ УПРОЧНЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ

МЕТОДОМ МДО.

2.1. Цель проводимого исследования.

2.2. Постановка задачи исследования.

2.3. Модель формирования упрочненного слоя покрытия.

2.3.1. Структурные составляющие оксидно-керамического покрытия.

2.3.2. Допущения по специфики формирования упрочненного слоя.

2.3.3. Взаимосвязь «технологические параметры стадийность процесса».

2.4. Выбор условий формирования оксидно-керамических покрытий в гальваностатическом режиме.

III. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Общая характеристика методики проведения экспериментальных исследований.

3.2. Методика формирования микродуговых покрытий.

3.2.1. Материалы и предварительная подготовка экспериментальных образцов.

3.2.2. Установка микродугового электролиза.

3.2.3. Конструкция и характеристики источников питания.

3.2.4. Состав рабочих сред для микродуговой обработки.

3.3. Методика проведения трибологических исытаний.

3.3.1. Оборудование и схема испытаний на износ.

3.3.2. Обработка результатов трибологических испытаний.

3.4. Методика проведения коррозионных испытаний.

3.5. Методика оценки качества микроплазменных покрытий.

IV. КОМПЛЕКСНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАБОТКИ - ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ»

4.1. Исследование влияния состава силикатного электролита на характеристики оксидно-керамических покрытий.

4.1.1. Влияние содержания силиката натрия в растворе на характеристики поверхностных слоев.

4.1.2. Влияние содержания гидроксида калия в электролите на свойства поверхностных слоев.

4.2. Исследование влияния электрического режима микродугового оксидирования на параметры оксидных пленок.

4.2.1. Изучение взаимосвязи «длительность технологического периода - эксплуатационные показатели защитных покрытий».

4.2.2. Исследование влияния параметров гальваностатического формирования на характеристики оксидно-керамических покрытий поверхностных слоев.

4.3. Исследование коррозионной стойкости микроплазменных покрытий .,.

V. РЕГЛАМЕНТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ

ФОРМИРОВАНИЯ ОКСИДНО-КЕРАМИЧЕСКИХ СЛОЕВ.

5.1. Создание программного комплекса выбора условий формирования защитных поверхностных слоев на алюминиевых сплавах.

5.2. Структура программного комплекса.

5.3. Системный выбор параметров электролитического формования микроплазменных слоев на алюминиевых сплавах.

5.3.1. Вариант запроса условий обработки по характеристикам покрытий.

5.3.2. Установка набора входных параметров.

5.3.3. Определение значений параметров запроса.

5.3.4. Диалоговый режим отображения результатов поиска.

5.4. Поиск характеристик оксидно-керамических покрытий по заданным параметрам микродугового электролиза.

5.4.1. Реализация направления «условия МДО свойства покрытий»

5.4.2. Активизация требуемых параметров электролиза.

5.4.3. Ввод значений критериев поиска.

5.4.4. Информация по результатам запроса.

5.5. Использование возможностей расширенного поиска в базе данных. 109 ^ 5.5.1. Условия комбинированного варианта запроса.

5.5.2. Расширенный набор критериев поиска.

5.5.3. Определение значений параметров запроса и поиск информации.

5.6. Рекомендации по использованию программного комплекса.

Современный этап развития машиностроения характеризуется увеличением доли использования алюминиевых сплавов при изготовлении ряда деталей, применяемых в различных областях промышленности и народного хозяйства. Во многих случаях условия эксплуатации требуют повышенных защитных характеристик изделий. Решение задачи связано с необходимостью совершенствования * прогрессивных способов создания упрочненных поверхностных слоев, особое место, среди которых, занимают электрохимические методы.

В последние годы ведутся интенсивные исследования в области микроплазменного электролиза или микродугового оксидирования (МДО). Технология МДО позволяет формировать на металлах вентильной группы защитные покрытия различного функционального назначения, отличающиеся высокими механическими, электро- и теплофизическими параметрами, коррозионной стойкостью. В отличие от традиционного анодирования, процесс ведут при режимах, соответствующих условиям протекания микроплазменных процессов на обрабатываемой поверхности. Выход на стадию микродуговых разрядов изменяет механизм нанесения оксидных пленок, позволяя получать более качественные покрытия в отличие от классического электролиза. Решающее воздействие на фазовый состав и структуру поверхностных слоев при МДО оказывают электрический режим формовки, состав рабочей жидкости и природа обрабатываемого материала.

Накопленная к настоящему времени информация по данному научному направлению весьма многочисленна, что объясняется постоянным расширением спектра используемых материалов и ужесточением требований к создаваемым изделиям. Однако, несмотря на достаточно богатые сведения о взаимосвязи технологические параметры обработки - характеристики поверхностных слоев», вопрос о прогнозировании свойств покрытий, создаваемых в условиях микродуговых разрядов, остается одним из актуальных.

Корректность регламентирования режимов микродугового оксидирования определяется наличием совокупной информации, включающей в себя характеристики пленок, сформированных при различных комбинациях управляющих параметров, а также адекватное представление о специфике процессов, протекающих в системе. На сегодняшний день решение этой проблемы без использования современной компьютерной техники не представляется возможным. Однако, широко применяемые средства программного обеспечения, в том числе системы управления базами данных (СУБД) не позволяют эффективно реализовывать поставленные задачи в едином цикле исследования. Возникновение проблемы интеграции приложений приводит к необходимости создания специализированного инструментария -программной оболочки, представляющей собой технологическую базу рекомендаций по ведению процесса микродугового осаждения.

Результаты многочисленных исследований, проведенных в нашей стране и за ее пределами в последние два десятилетия, подтверждают возможности эффективного регулирования параметров оксидно-керамических покрытий. Однако целый ряд вопросов о взаимосвязи «технологические параметры обработки — характеристики поверхностных слоев» требует более детального изучения. Данная работа посвящена исследованию условий формирования коррозионно- и износостойких поверхностных структур методом микродугового оксидирования на изделиях из алюминиевых сплавов.

Целью настоящей работы является обоснование выбора технологических режимов создания защитных покрытий на алюминиевых сплавах в условиях микродуговых разрядов.

Работа состоит из следующих основных частей: 1) анализ современного состояния вопроса; 2) теоретическое обоснование режимов формирования упрочненных поверхностных слоев на алюминиевых сплавах; 3) методика проведения экспериментальных исследований; 4) комплексные экспериментальные исследования взаимосвязи «технологические параметры обработки — характеристики микродуговых покрытий»; 5) регламентирование технологических режимов формирования оксидно-керамических слоев.

Положениями, выносимыми на защиту, являются:

- результаты расчета режимов формирования упрочненных поверхностных слоев в гальваностатических условиях микродугового электролиза с использованием силикатных электролитов;

- результаты экспериментальных исследований влияния концентрации составляющих электролитов и условий поляризации на характеристики поверхностных слоев для широкой гаммы алюминиевых сплавов (АДО, АД1, АМгб, В95, Д16);

- результаты исследований динамики роста микродуговых покрытий в силикатных и алюминатных электролитах;

- программный комплекс выбора режимов обработки для создания защитных поверхностных слоев в условиях микродуговых разрядов.

Работа выполнена на кафедре «Физико-химических процессов и технологий» и лаборатории «Электрофизических и электрохимических методов обработки» им. Ф.В. Седыкина Тульского государственного университета.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., профессору В.В. Любимову, научному консультанту д.т.н., профессору В.К. Сундукову, а также всем сотрудникам кафедры и лаборатории за помощь, поддержку и полезные замечания при выполнении работы.

I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

7. Результаты работы были использованы при обосновании выбора материалов, режимов обработки выпечных форм для пищевой промышленности. Предложены гальваностатические условия осуществления процесса микродугового синтеза оксидно-керамических покрытий в электролите состава: CNaOH = 3 г/л, CNaHiPOi = 3 г/л, СЫаАЮг = 5 г/л; с использованием асимметричного переменного тока плотностью j = 4 А/дм , при которых получены защитные покрытия толщиной до 25 мкм на инструментах для полиграфии и выпечных формах под карамель, печенье, выполненных из алюминиевых сплавов типа АД1, АМгб и В95.

1. Аверьянов Е.Е. Справочник по анодированию/ Е.Е. Аверьянов - М.: Машиностроение, 1988. - 224 е.: ил.

2. Аверьянов Е.Е. Новые разработки в области анодирования алюминия и его сплавов/ Е.Е. Аверьянов, Р.А. Шагиахметов// Электронная обработка материалов. 1993. - № 3. - С. 66-69.

3. Аверьянов Е.Е. Плазменное анодирование в радиоэлектронике/ Е.Е. Аверьянов М.: Радио и связь, 1983. - 80 е.: ил.

4. Анодные оксидные покрытия на металлах и анодная защита./И.Н. Франце-вич и др.; Под ред. И.Н. Францевича. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Нау-кова думка, 1985. - 280 е.: ил.

5. А.с. № 937538 СССР, МКИ3 С25 Д 9/06. Способ электролитического нанесения силикатных покрытий на алюминий и его сплавы/ JI.A. Снежко, В.И. Черненко. Опубл. 1982. БИ № 23t

6. А.с. № 926084 СССР, МКИ3 С25 А 11/02. Способ анодирования'металлов и сплавов/ Г.А. Марков, Е.К. Шулепко, М.Ф. Жуков, Б.Н. Пещевицкий. Опубл. 1982. БИ№ п.

7. А.с. № 926083 СССР, МКИ3 С25 А 11/00. Способ электрохимического нанесения силикатных покрытий/ Г.А. Марков, Б. С. Гизатуллин, И.Б. Рычаж-кова. Опубл. 1982. БИ № 17.

8. Баковец В.В. Оксидные пленки, полученные обработкой алюминиевых сплавов в концентрированной серной кислоте в анодно-искровом режиме/ В.В. Баковец, И.П. Долговесова, Г.Л. Никифорова// Защита металлов. — 1986. т. 22. - № 3. - С. 440-444.

9. Белеванцев В.И. Микроплазменные электрохимические процессы. Обзор/ В.И. Белеванцев, О.П. Терлеева, Г.А. Марков и др.// Защита металлов. -1998. т. 34. - №5. - С. 469-484.

10. Верник С. Химическая и электрохимическая обработка алюминия и его сплавов/ С. Верник, Р. Пиннер JL: Судпромгиз, 1960. - 388 с.

11. Гордиенко П.С. Исследование внедрения фосфора в оксидное покрытие титана при электрохимическом оксидировании/ П.С. Гордиенко, В.А. Василевский, В.В. Железнов// Электронная обработка материалов. 1991. - №4.- С.21-24.

12. Гордиенко П.С. О механизме роста МДО-покрытий на титане/ П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков, C.JI. Синебрюхов, А.Г. Завидная// Электронная обработка материалов. -1991. №2. - С. 42-46.

13. Гордиенко П.С. Антикоррозионные, электрохимические свойства МДО-покрытий на титане/ П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков, C.JI. Синебрюхов, В.О. Гудовцева// Электронная обработка материалов. 1993. - №1. - С. 2125.

14. Гордиенко П.С. Электрохимические, полупроводниковые свойства МДО-покрытий на титане/ П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков, C.J1. Синебрюхов, О.А. Хрисанфова, Т.М. Скоробогатова// Электрохимия. — 1993. т. 29. - №8. -С. 1008-1012.

15. Гордиенко П.С. Образование рутила и анатаза при микродуговом оксидировании титана в водных электролитах/ П.С. Гордиенко, О.А. Хрисанфова, Т.П. Яровая, А.Г. Завидная, Т.А. Кайдалова// Электронная обработка материалов. 1990. - №4. - С. 19-22.

16. Гордиенко П.С. Ванадийсодержащие анодно-оксидные пленки на сплавах алюминия/ П.С. Гордиенко, B.C. Руднев, Т.И. Орлова, А.Г. Курносова, А.Г. Завидная, А.С. Руднев, В.И. Тырин// Защита металлов. 1993. - т. 29. - №5.- С. 739-742.

17. Гордиенко П.С. Исследование газопроницаемости титана ВТ1-0 с МДО покрытиями/ П.С. Гордиенко, С.Б. Буланова, О.А. Хрисанфова, Н.Г. Востри-кова// Электронная обработка материалов. 1991. - №3. - С. 35-39.

18. Гордиенко П.С. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов/ П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков Владивосток: Дальнаука, 1997. - 185 е.: ил.

19. Гордиенко П.С. Формирование износостойких покрытий на титане/ П.С. Гордиенко, С.В. Гнеденков, О.А. Хрисанфова, В.В. Коныпин, Н.Г. Востри-кова, Б.Н. Чернышев// Электронная обработка материалов. 1990. - №5. -С. 32-35

20. Гордиенко П.С. Элементный состав анодных пленок на сплаве НбЦУ, полученных при потенциалах искрения в водных электролитах/ П.С. Гордиенко, П.М. Недозоров, А.Г. Завидная, Т.П. Яровая// Электронная обработка материалов. 1991. - №1. - С. 38-41.

21. Гордиенко П.С. Определение параметров процесса микродугового оксидирования по вольт-амперным характеристикам/ П.С. Гордиенко, Т.П. Яровая// Электронная обработка материалов. -1990. №6. - С. 44-48.

22. Гордиенко П.С. О кинетике образования МДО покрытий на сплавах алюминия/ П.С. Гордиенко, B.C. Руднев// Защита металлов. -1990. т.26. - №3. - С. 467-470.

23. Гриб В.В. Решение триботехнических задач численными методами/ В.В. Гриб. М.: Наука, 1982. - 112 с.

24. Ерохин. А.Л. Физико-химические процессы при плазменно-электролитической обработке сплавов алюминия в силикатных электролитах: Дис. .канд. технич. наук: 05.03.01/ А.Л. Ерохин; ТулГУ. Тула, 1995. -240 е.: ил.

25. Ефремов А.П. Влияние токовых режимов микродугового оксидирования на повышение коррозионной стойкости деталей из алюминиевых сплавов/ ^ А.П. Ефремов, А.В. Эпельфельд, Б.В. Харитонов// Защита от коррозии иохрана окружающей среды. 1993. - №4. - С. 10-14.

26. Икрамов У. Расчет и прогнозирование абразивного износа/ У. Икрамов, К.Х. Махкамов Ташкент: Фан, 1982. - 148с .

27. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ/ B.C. Комбалов М.: Наука, 1974.

28. Крагельский И.В. Трение и износ/ И.В. Крагельский; 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

29. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ/ И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов М.: Машиностроение, 1977. - 526 е.: ил.

30. Культин Н. Delphi 3. Программирование на Object Pascal СПб.: BHV -Санкт-Петербург, 1998. - 304 е.: ил.

31. Кузовлева К.Т. Потенциодинамическое исследование анодного оксидиро-*вания титана при высоких потенциалах/ К.Т. Кузовлева, П.С. Гордиенко//Электронная обработка материалов. 1989. - №5. - С. 44-47.

32. Кусков В.Н. Особенности роста покрытия при микродуговом оксидировании алюминиевого сплава/ В.Н. Кусков, Ю.Н. Кусков, И.М. Ковенский// Физика и химия обработки материалов. 1991. - № 5. - С. 154-156.

33. Лукиянчук И.В. О потенциале пробоя оксидных покрытий на титане/ И.В. Лукиянчук, П.С. Гордиенко, В.И. Тырин, А.А. Овсянникова// Электронная обработка материалов. — 1993. № 1. - С. 40-42.

34. Магурова Ю.В. Влияние катодной составляющей на процесс микроплазменного оксидирования сплавов алюминия переменным током/ Ю.В. Магу-рова, А.В. Тимошенко// Защита металлов. 1995. - т. 31. - №4. - С. 414— 418.

35. Малышев В.Н. Особенности строения и свойства покрытий, наносимых методом микродугового оксидирования/ В.Н. Малышев, Г.А. Марков, В.А. Федоров, А.А. Петросянц, О.П. Терлеева// Химическое и нефтяное машиностроение. 1984. - № 1. - С. 26-27.

36. Мамаев А.И. Получение анодно-оксидных декоративных покрытий на сплавах алюминия методом микродугового оксидирования/ А.И. Мамаев, Ю.Ю. Чеканова, Ж.М. Рамазанова// Физика и химия обработки материалов. 1999.-№4.-С.41-44.

37. Марко Канту, Тим Гуч, Джон Лем. Delphi. Руководство разработчика. — К.: ВЕК+, М.: ЭНТРОП, М.: ДЕСС, 1999. 752 е.: ил.

38. Марков Г.А. Микродуговое оксидирование/ Г.А. Марков, В.И. Белеванцев, О.П. Терлеева, Е.К. Шулепко, А.И. Слонова// Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1992. - №1. - С. 34-56.

39. Марков Г.А. Влияние токовых пульсаций на параметры процесса и характеристики покрытия на графите на стадии микродуговых разрядов/ Г.А. Марков, Е.К. Шулепко// Электрохимия. 1994. - т. 30. - № 3. - С. 397-400.

40. Марков Г.А. Износостойкость покрытий, нанесенных анодно-катодным микродуговым методом/ Г.А. Марков, В.И. Белеванцев, О.П. Терлеева, Е.К. Шулепко, В.И. Кириллов// Трение и износ. 1988. - т. 9. - №2. - с. 286 — 290.

41. Марков Г.А. Микродуговое оксидирование алюминия в концентрированной серной кислоте/ Г.А. Марков, В.В. Татарчук, М.К. Миронова// Изв. СО АН СССР. сер. хим. наук. 1983. - вып. 3. - № 7. - с. 34-37.

42. Марков Г.А., Шулепко Е.К. Токовые режимы и переход к микродуговой стадии оксидирования/ Г.А. Марков, Е.К. Шулепко// Защита металлов. -1995.-т. 31. -№6. с. 643-647.

43. Николаев А.В. Новое явление в электролизе/ А.В. Николаев, Г.А. Марков, Б.Н. Пещевицкий// Изв. СО АН СССР. Сер. хим. наук. 1977. - Вып. 5.-№12. -С. 32-33.61.0дынец JI.JI. Анодные оксидные пленки/ JI.JL Одынец, В.М. Орлов В.М. -Л.: Наука, 1990. 200 с.

44. Павлюс С.Г. Диэлектрические свойства анодно-искровых силикатных покрытий на алюминии/ С.Г. Павлюс, В.И. Соборницкий, Ю.А. Шепрут, Л.А. Снежко, В.И. Черненко// Электронная обработка материалов. 1987. - №3. -С. 34-36.

45. Петросянц А.А. Кинетика изнашивания покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования/ А.А. Петросянц, В.Н. Малышев, В.А. Федоров, Г.А. Марков// Трение и износ. 1984. - т. V. - №2. - С. 350-353.

46. Руднев B.C. Ионный состав электролита и образование ванадийсодержащих анодных пленок/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, В.В. Коныпин, Т.П. Яровая, Н.А. Бушина, Е.С. Панин// Электрохимия 1996. - т. 32. - №10, С. 12421246.

47. Руднев B.C. Образование ванадийсодержащих анодных пленок на сплаве алюминия/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, Н.А. Бушина, Т.П. Яровая, Г.И. Конынина// Электрохимия 1996. - т. 32. - № 5. - С. 567-571.

48. Руднев В.С Кобальтсодержащие анодные пленки на вентильных металлах/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, Т.П. Яровая, Е.С. Панин, Г.И. Коньшина, Н.В. Чекатун// Электрохимия. 1994. - т. 30. - №7. - С.914-917.

49. Руднев B.C. Влияние молярного соотношения полифосфат/ Me в водном электролите на состав анодно-искровых слоев на сплавах алюминия/ B.C. Руднев, Т.П. Яровая, Д.Л. Богута, Е.С. Панин, П.С. Гордиенко// Электрохимия. 2000. - т.36. - № 12. - С. 1457-1462.

50. Руднев B.C. Особенности образования и некоторые свойства покрытий, получаемых микродуговой обработкой на сплавах алюминия/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, А.Г. Курносова, М.В. Ковтун// Физика и химия обработки материалов. 1990. - № 3. - С. 64-69.

51. Руднев B.C. Особенности электрохимического синтеза анодных пленок на А1 и Ti, содержащих двухзарядные катионы/ B.C. Руднев, Т.П. Яровая, Г.И. Коньшина, Е.С. Панин, А.С. Руднев, П.С. Гордиенко// Электрохимия. -1996. т. 32. - № 8. - С. 970-974.

52. Руднев B.C. Влияние электролита на результат микродугового оксидирования алюминиевых сплавов/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, А.Г. Курносова, А.А. Овсянникова// Защита металлов. 1991. - т. 27. - №1. - С. 106-110.

53. Руднев B.C. Физико-химические закономерности направленного формирования оксидных структур на алюминии и его сплавах в электролитах при напряжениях искрения и пробоя: Автореферат дис. .д-ра. хим. наук: 02.00.04/ B.C. Руднев Владивосток - 2001. - 37 с.

54. Руднев B.C. Об одном механизме формирования МДО покрытий на сплаве алюминия/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, Т.И. Орлова// Электронная обработка материалов. — 1990. № 3. — с. 48-50.

55. Руднев B.C. Формирование МДО покрытий на сплаве алюминия в режиме линейного разряда/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, А.Г. Курносова, В.А. Василевский, В.В. Железнов, А.Г. Завидная, Т.И. Орлова// Электрохимия. — 1991.-т. 27. №2.-С. 224-228.

56. Руднев B.C. Исследование кинетики формирования МДО покрытий на сплаве алюминия в гальваностатическом режиме/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко, А.Г. Курносова, Т.И. Орлова// Электрохимия. 1990. - т.26. - № 7. — С. 839-846.

57. Руднев B.C. Зависимость толщины покрытия от потенциала МДО/ B.C. Руднев, П.С. Гордиенко// Защита металлов. — 1993. т.29. - №2. - с. 304307.

58. Савочкин В.Р. Напряжение пробоя и защитные свойства оксидных пленок на титане/ В.Р. Савочкин, Н.Н. Ногай. // Защита металлов. -1981. — т.7. № 3.-С. 318-321.

59. Слонова А.И. Силикатный модуль электролита микродугового оксидирования и возможность его корректировки/А.И. Слонова, Г.А. Марков, О.П. Терлеева// Защита металлов. 1995. - т. 31. - №5. - С. 532 - 534.

60. Слонова А.И. О роли состава силикатного электролита в анодно-катодных микродуговых процессах/ А.И. Слонова, О.П. Терлеева, Г.А. Марков// Защита металлов. 1997. - т. 33. - №2. - С. 208-212.

61. Слонова А.И. Некоторые закономерности формирования микродуговых покрытий/ А.И. Слонова, О.П. Терлеева, Е.К. Шулепко, Г.А. Марков// Электрохимия. 1992. - т. 28. - № 9. - С. 1280-1285.

62. Снежко JI.A. Исследование коррозионной стойкости сплавов алюминия с силикатными покрытиями/ JI.A. Снежко, Г.Б. Розенбойм, В.И. Черненко// Защита металлов. 1981. - т. 17. - №4. - С. 618-620.

63. Снежко JI.A. Гальваностатический режим формовки анодно-искровых силикатных покрытий на алюминии/ JI.A. Снежко, С.Г. Павлюс, В.И. Черненко// Защита металлов. 1987. - т. 23. - № 3. - С. 523-527.

64. Терлеева О.П. Электрохимический микроплазменный синтез композитных покрытий на графите/ О.П. Терлеева, В.И. Белеванцев, Г.А. Марков, А.И. Слонова, Е.К. Шулепко// Физика и химия обработки материалов. -2000. -№2. С. 35-39.

65. Тимошенко А.В. Микроплазменное оксидирование сплавов системы А1-Си/ А.В. Тимошенко, Ю.В. Магурова// Защита металлов. 1995. - т. 31. - №5. -с/523-531.

66. Томашов Н.Д. Толстослойное анодирование алюминия и алюминиевых сплавов/ Н.Д. Томашов, М.Н. Тюкина, Ф.П. Заливалов. М.: Машиностроение, 1968. -157 с.

67. Улиг Г.Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику/ Г.Г. Улиг, Р.У. Реви Л.: Химия, 1989. 456 с.

68. Федоров А.Г. Delphi 3.0 для всех. М.: КомпьютерПресс, 1998.-544 с.:ил.

69. Феттер К. Электрохимическая кинетика. М.: Химия, 1967. - 856 с.

70. Харитонов Д.Ю. Оксидирование алюминия в концентрированной серной кислоте импульсным электролитно-искровым методом: Автореф. дисс. . канд. хим. наук: 02.00.04/ Д.Ю. Харитонов. Минск, 1988. - 15 с.

71. Хенли В.Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов/ В.Ф. Хенли; Пер. с англ. под ред. B.C. Синявского. М.: Металлургия, 1986, - 152 с.

72. Хокинг М. Металлические и керамические покрытия: получение, свойства и применение / М. Хокинг, В. Васантасри, П. Сидки; Пер. с англ. М.: Мир, 2000.-518 е.: ил.

73. Черненко В.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом/ В.И. Черненко, Л.А. Снежко, И.И. Папанова. Л.: Химия, 1991. - 128 е.: ил.

74. Черненко В.И. Прогрессивные импульсные и переменнотоковые режимы электролиза/ В.И. Черненко, К.П. Литовченко, И.И. Папанова. Киев: Наукова Думка, 1988. - 176 с.

75. Черненко В.И. Импульсный режим для получения силикатных покрытий в искровом разряде/ В.И. Черненко, Л.А. Снежко, Ю.М. Бескровный, В.И. Невкрытый// Защита металлов. 1980. - т. 16. - № 3. - С. 365 - 366

76. Чернышов Ю.И. Формирование покрытий в импульсном режиме микроб-дугового оксидирования/ Ю.И. Чернышов, Ю.Л. Крылович, Г.Х. Гродникас // Сварочное производство. 1991. - № 9. - С. 7-8.

77. Шкловская Н.И. Особенности структуры оксидных покрытий, сформированных на титане в условиях искрового разряда/ Н.И. Шкловская, А.А. Чуйко, А.И. Осипова, Ю.А. Витер// Средства связи. 1988. - №2. - С. 5961.

78. Шулепко Е.К. О влиянии эффективного сопротивления электролита на параметры формовочных кривых напряжение-время в микродуговых процессах/ Е.К. Шулепко, Г.А. Марков, А.И. Слонова// Электрохимия. 1993. -т.29. - №5. - С. 670-672.

79. Ямпольский Г.Я. Исследование абразивного износа пар трения качения/ Г.Я. Ямпольский, И.В. Крагельский М.: Наука, 1973. - 64 с.

80. Яровая Т.П. Электрохимический синтез на поверхности вентильных металлов тонких пленок, содержащих оксиды переходных металлов/ Т.П. Яровая, П.С. Гордиенко, B.C. Руднев, П.М. Недозоров, А.Г. Завидная// Электрохимия. 1994. - т.30. - № 11.-С. 1395-1396.

81. L. Rama Krishna, K. R. C. Somaraju, G. Sundararajan. The tribological performance of ultra-hard ceramic composite coatings obtained through microarc oxidation// Surface and Coatings Technology 163 -164 (2003) 484-490

82. Pawar P.S. Study of aluminium oxide films formed by plasma anodization/ P. S. Pawar, S.V.Gogawale, D. C.Kothari, A.M. Narsale// Thin Solid Films, 193/194(1990) 683-689.

83. WENBIN XUE, ZHIWEI DENG, RUYI CHEN, TONGHE ZHANG, HUI MA. Microstructure and properties of ceramic coatings produced on 2024 aluminum alloy by microarc oxidation.// Journal of materials science 36 (2001) 26152619.

84. WENBIN XUE, ZHIWEI DENG, RUYI CHEN, TONGHE ZHANG. Growth regularity of ceramic coatings formed by microarc oxidation on Al-Cu-Mg alloy. Thin Solid Films 372(2000) 114-117.