автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение коррозионной стойкости деталей из алюминиевых сплавов формированием тонких МДО-покрытий

На правах рукописи

Зе лУС/С&Рси Земскова Елена Павловна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ФОРМИРОВАНИЕМ ТОНКИХ МДО-ПОКРЫТИЙ

05.02.08 - «Технология машиностроения»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0034608ЭЭ

Москва-2009

003460899

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете «МАМИ».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Доктор технических наук, профессор Блюменштейн Валерий Юрьевич

Доктор технических наук, профессор Саушкин Борис Петрович

Кандидат технических наук Колеватов Владимир Викторович

Авиационная корпорация «Рубин» (г. Балашиха, Московская обл.)

Защита состоится 26 февраля 2009 г. в 14 часов в ауд. Б-304 на заседании диссертационного совета ДМ 212.140.02 в Московском государственном техническом университете «МАМИ» по адресу: 107023, Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Московского государственного технического университета «МАМИ», на сайте www.mami.ru.

Отзывы в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью организации, просьба направлять по адресу: 107023, Москва, ул. Б. Семеновская, д. 38.

Автореферат разослан 23 января 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Ершов М.Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из важных задач современного машиностроения является технологическое обеспечение коррозионной стойкости (КС) деталей машин. По оценкам специалистов общие годовые затраты на борьбу с коррозией в развитых странах оцениваются в 2 - 4% от валового национального продукта.

Анализ показал, что эффективным путем защиты от коррозии деталей из алюминиевых сплавов является нанесение коррозионно-стойких покрытий. Одним из наиболее эффективных методов является микродуговое оксидирование (МДО), отличительными особенностями которого являются высокие показатели КС, прочности сцепления получаемого покрытия с основным материалом, технологическая простота реализации, проведение процесса в экологически чистых и неагрессивных электролитах, отсутствие специальных требований к подготовке поверхности перед нанесением покрытий, возможность нанесения покрытий на сложнопрофильные изделия и др.

Предварительно проведенные автором научные исследования показали возможность многократного повышения КС деталей из алюминиевых сплавов методом МДО. Установлено, что на КС МДО-покрытий оказывают влияние такие управляющие технологические факторы, как токовые режимы, время нанесения покрытия, состав и концентрация электролита. Так при увеличении времени обработки возрастает толщина покрытия, и, следовательно, КС. Однако получение толстых покрытий (толщиной свыше 80 мкм) в массовом производстве зачастую оказывается технически необоснованным и нерентабельным. В связи с этим необходимо получать тонкие покрытия (толщиной 10-15 мкм), обладающие достаточной КС и экономичностью.

Несмотря на значительный объем проведенных экспериментов, в научной литературе отсутствуют результаты систематических исследований закономерностей коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий в зависимости от состояния поверхностного слоя и управляющих технологических факторов процесса МДО.

Установление закономерностей формирования и коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий позволяет существенно повысить ресурс деталей при эксплуатации в различных условиях (в агрессивных средах, в атмосфере).

Цель работы. Повышение коррозионной стойкости деталей из алюминиевых сплавов на основе применения метода микродугового оксидирования и раскрытия закономерностей формирования и коррозионного разрушения тонких покрытий.

Задачи работы. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать функциональную модель технологического обеспечения коррозионной стойкости тонких покрытий, получаемых методом микродугового оксидирования.

2. Разработать физические и математические модели, описывающие формирование и эксплуатационное коррозионное разрушение деталей с тонкими МДО-покрытиями.

3. Разработать методики экспериментального исследования формирования и коррозионного разрушения деталей с МДО-покрытиями.

4. Исследовать влияние управляющих технологических факторов процесса микродугового оксидирования на качество и коррозионную стойкость тонких покрытий.

5. Разработать методику проектирования и процессы комбинированной обработки микродугового оксидирования, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость тонких покрытий.

Научная новизна. Новые научные результаты, которые автор выносит на защиту:

1. Функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости деталей, представленная в виде информационной системы знаний и закономерностей и учитывающая комплекс физико-химических свойств сформированных тонких МДО-покрытий и условий эксплуатации.

2. Физическая модель формирования тонких покрытий, учитывающая малую продолжительность и высокую интенсивность процесса микродугового оксидирования.

3. Модель коррозионного разрушения, учитывающая установленные закономерности протекания коррозионных процессов в зависимости от комплекса физико-химических свойств тонких МДО-покрытий.

4. Комплекс математических моделей, построенных с применением метода энтропийного анализа и позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на качество и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

Практическая ценность:

1. Разработаны и апробированы методики исследования формирования и коррозионного разрушения тонких покрытий в зависимости от технологических факторов процесса микродугового оксидирования.

2. Созданы средства технологического оснащения для реализации процесса микродугового оксидирования, включая источник технологического тока (ИТТ), рабочую ванну, комплекс специальных приспособлений и пост коррозионных испытаний.

3. Предложены методика проектирования и технологические процессы комбинированной обработки МДО, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость деталей из алюминиевых сплавов.

Достоверность полученных результатов. Результаты работы получены с использованием базовых положений технологии машиностроения, науки о коррозии и методов общенаучной методологии, в том числе, структурного моделирования и синтеза, корреляционного, регрессионного, кластерного, факторного и других видов анализа, метода энтропийного анализа, что в целом обеспечило корректность постановки и решения задач, а также адекватность полученных математических и статистических моделей. Сформулированные

научные положения, результаты работы, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими решениями и экспериментальными данными, не противоречат известным положениям технических и фундаментальных наук и основаны на строго доказанных выводах, предложенных авторами ранних исследований.

Реализация работы.

Результаты научных исследований апробированы и приняты к внедрению в инновационном научно-производственном центре «ИННОТЕХ» и Кузбасском региональном инновационном центре «КузбассРИЦ» в виде математических и технологических моделей, комплекта конструкторских и технологических документов, средств технологического оснащения, методик исследования качества поверхностного слоя и коррозионной стойкости, методики проектирования технологических процессов МДО, обеспечивающих заданную коррозионную стойкость деталей машин с суммарным годовым экономическим эффектом 354 090 руб.

Результаты работы используются в курсах лекций и методических указаниях к лабораторным работам по дисциплинам «Технология обработки концентрированными потоками энергии (КПЭ)» и «Проектирование специализированного оборудования и оснастки для обработки КПЭ» для студентов специальности 150206.65 - «Машины и технология высокоэффективных процессов обработки».

Представленные в диссертационной работе исследования выполнялись в рамках гранта для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений (№А 03-3.18-545) «Исследование закономерностей формирования тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевом сплаве методом микродугового оксидирования» в период с 2003 по 2004 г.г.; подпрограммы 205 «Новые авиационные, космические и транспортные технологии» (регистрационный номер проекта 01.200.110.759) научно-технической программы Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» в период с 2002 по 2004 г.г.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и получили одобрение на 5 международных научно-технических конференциях и 2 научных семинарах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе, 2 отчета о НИР, 1 отчет по гранту для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы из 113 наименований и 5 приложений.

Работа содержит 281 страницу, 81 рисунок, 56 таблиц и приложения на 28 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, изложены суть поставленной научной задачи, цель и задачи исследования, приведены основные результаты работы.

В первой главе выполнен анализ современных подходов к технологическому обеспечению КС деталей машин из алюминиевых сплавов. Проанализированы технологические возможности существующих методов нанесения коррозионно-стойких покрытий и установлено, что эксплуатационные свойства изделий и, в частности, КС связаны с технологическим процессом нанесения покрытий через параметры качества поверхностного слоя.

Показано, что одним из эффективных методов нанесения коррозионно-стойких покрытий на детали из алюминиевых сплавов является МДО, при реализации которого через электролит пропускается переменный ток и на поверхности обрабатываемой детали появляются микродуговые разряды. В каналах разрядов происходят плазмохимические реакции, в ходе которых поверхностный слой детали преобразуется в высокотемпературные модификации оксидов алюминия преимущественно а- и у-фаз. При МДО отсутствует предварительная подготовка поверхности перед нанесением покрытий, используются экологически чистые электролиты, МДО-покрытия имеют низкую пористость, высокую КС и прочность сцепления.

Исследования метода МДО, проведенные Э.С. Атрощенко, A.A. Герасименко, П.С. Гордиенко, В.М. Смелянским, И.В. Суминовым, В.И. Черненко и другими учеными, показали возможность многократного повышения КС деталей машин путем нанесения покрытий.

И.А. Казанцевым, Э.С. Каракозовьм, B.C. Синявским, A.B. Тимошенко, A.B. Эпельфельдом и другими выполнены исследования влияния управляющих технологических факторов и комбинированной обработки на КС толстых МДО-покрытий (толщиной более 80 мкм), даны рекомендации по режимам их нанесения. Однако получение таких покрытий связано со значительными материальными и энергетическими затратами. В то же время в научной литературе отсутствуют результаты систематических исследований закономерностей коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий (толщиной 10-15 мкм) в зависимости от качества поверхностного слоя и управляющих технологических факторов процесса МДО.

Анализ научных работ показал, что повышение ресурса деталей машин требует обобщения, систематизации и структурирования представлений о технологическом обеспечении КС, проведения аналитических и экспериментальных исследований взаимосвязей параметров качества тонких покрытий и закономерностей коррозионного разрушения с технологическими факторами процесса МДО.

Во второй главе приведены результаты аналитических исследований, полученных с использованием разработанной функциональной модели технологического обеспечения КС тонких МДО-покрытий.

Функциональная модель представлена в виде информационной системы

знаний и закономерностей и содержит основные подфункции, выполнение которых приводит к получению новых знаний и установлению закономерностей формирования и коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий.

При реализации первой подфункции «Проведение экспериментальных исследований» используются ресурсы в виде данных о материалах (ДМ) и деталях без МДО-покрытий (ДБП) под управляющими воздействиями принципиальной схемы процесса МДО (ПС МДО), данных из литературных источников (ЛИ) и ранних экспериментальных исследований (ЭИ) (рис. 1). При выполнении данной подфункции под воздействием технологических факторов процесса МДО (Р) происходит обработка и формирование деталей с МДО-покрытиями (ДП).

Рис. 1. Декомпозиция функциональной модели технологического обеспечения

КС

Для подфункции «Исследование качества МДО-покрытий» ресурсом является выход (продукт) первой подфункции в виде ДП и первоначальные ДМ. Различные методы исследования (МИ), приборы и приспособления (ПП) для проведения данных исследований позволяют преобразовать данные в виде ДП и ДМ в систему знаний о состоянии поверхностного слоя МДО-покрытий (СПС

ДП)-

Реализация третьей подфункции позволяет разработать модель тонких МДО-покрытий. Ресурсом для выполнения данной подфункции являются ДМ под управляющим воздействием СПС ДП, рекомендаций по оценке состояния деталей с МДО-покрытиями (РСПС) и результатов анализа ЛИ и ЭИ. Результатом выполнения этой является информационный поток в виде модели МДО-покрытия (М МДО).

Четвертая подфункция представлена в категориях процесса «Исследова-

ние КС МДО-покрытий». При этом первой работой является подготовка экспериментальных образцов (ДП) к коррозионным испытаниям. Окончание этой работы служит сигналом для начала следующей работы «Проведение коррозионных исследований». Для запуска работы «Модель коррозионного разрушения МДО-покрытий» требуется завершение всех предыдущих работ. В результате получен информационный поток в виде модели коррозионного разрушения МДО-покрытия (МКР МДО). Выполнение этапа анализа КС МДО-покрытий различными методами: «Анализ КС методами математической статистики», «Анализ КС с помощью аппарата кластерного анализа», «Анализ КС с помощью аппарата факторного анализа» и «Анализ КС методом энтропийного анализа» приводит к разработке пакета математических моделей, позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на качество и КС МДО-покрытий.

После окончания вышеназванных работ запускается «Разработка методики технологического обеспечения КС покрытий методом МДО». Результатом являются математические модели зависимости КС покрытий от технологических факторов процесса МДО (ММЗКСТФ), методика технологического обеспечения КС деталей машин методом МДО (МТОКС) и РСПС.

При реализации функций и подфункций на различных этапах декомпозиции диаграмм возникают обратные связи по управлению, которые свидетельствует об эффективности моделирования и управления КС. Примерами таких связей служат ММЗКСТФ и РСПС. Данные информационные потоки ориентированы на управление подфункциями нанесения МДО-покрытий и формирования модели тонких МДО-покрытий, а повышение КС обеспечивается изменением режимов нанесения покрытий на основании проведенных исследований и полученных рекомендаций.

Модель позволила выявить функциональные связи, в частности, связь КС с технологическими факторами процесса МДО. Некоторые работы и функциональные связи между ними, такие, как моделирование процесса формирования и коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий, требуют количественного описания и анализа на основе проведения теоретических и экспериментальных исследований.

Разработана физическая модель формирования тонких покрытий, учитывающая малую продолжительность и высокую интенсивность процесса МДО.

Показано, что на начальном этапе процесса МДО при пропускании электрического тока на гладкой поверхности алюминиевого сплава за 2 - 3 с формируется беспористая барьерная пленка. Затем на ней начинает расти пористый слой; при этом в течение 2 мин напряженность электрического поля на границе раздела фаз резко возрастает, и при превышении значений диэлектрической прочности пленки происходит ее пробой. В месте пробоя из-за сильного разогрева газа в разрядном канале происходит прогрев близлежащего участка покрытия, которое обладает развитой структурой микропор. Канал, в котором горит разряд, в течение какого-то времени является доминирующим в этой разогретой зоне. Термическое активирование соседних участков через некоторое время способствует переходу разряда к другому каналу. Во время горения раз-

Переходный слой

Рис. 2. Структура МДО-покрытия (модель поверхности)

ряда часть металла из этой области (из пор) выбрасывается на поверхность, оплавляется и взаимодействует с компонентами электролита. Происходит рост покрытия с формирующимися в нем дефектами различного размера. Далее на следующих стадиях роста покрытия происходит залечивание дефектов с одновременным образованием новых. Таким образом, за время, не превышающее 10 мин, при плотности тока 40 А/дм2 на поверхности детали образуется тонкое МДО-покрытие.

В зависимости от режимов нанесения тонких МДО-покрытий они могут обладать различной толщиной, в них могут присутствовать различного рода дефекты (поры, трещины).

Установлено, что тонкое МДО-покрытие состоит из нескольких слоев (рис. 2): 1) переходный слой - плотный, мелкопористый, равномерный по периметру; 2) рабочий слой, имеющий пористую структуру, относительно плотный и равномерный по периметру; 3) поверхностный технологический слой, являющийся рыхлым, пористым и неравномерным по периметру (присутствует не на всем покрытии). На границе между барьерным и рабочим слоями наблюдаются крупные залеченные поры размером до 3,5 мкм, в рабочем слое имеются трещины и расслоения.

шгяримидг - "' 'П'НИЯГГ Технологический

■л/ШШНвШё, ■слой

Рабочий слой Сквозная пора Открытая пора

Разработана модель коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий, в основу которой положены результаты предварительных исследований. Показано, что покрытие детали из алюминиевого сплава АК12 склонно к питтинговой коррозии, которая переходит в межкристаллитную. В связи с тем, что покрытие является инертным, коррозионное воздействие начинается на дне сквозной поры, то есть на поверхности алюминиевого сплава. В качестве коррозивной среды был выбран раствор хлористого натрия (№С1), хлорида меди (СиС12), уксусной кислоты (СН3СООН) и дистиллированной воды.

Установлено, что развитие питтинговой коррозии проходит в три стадии: возникновение, развитие питтинга и репассивация (рис. 3).

На первой стадии при взаимодействии алюминиевого сплава с коррозивной средой происходит резкое снижение скорости растворения металла. В порах на алюминиевом сплаве происходит физическая адсорбция кислорода, которая приводит к ослаблению связей между атомами в молекуле кислорода. Молекулы кислорода диссоциируют, и атомы кислорода оттягивают электроны от атомов алюминия. Наступает стадия химической адсорбции, когда смещение

электронов к кислороду с образованием О2" равносильно образованию зародышей оксида (рис.3, а):

2А13+ +302" = А1203 (1)

Через некоторое время на второй стадии происходит возникновение пит-тинга, связанное с нарушением пассивного состояния образовавшейся оксидной пленки в порах МДО-покрытия в результате воздействия анионов-активаторов СГ, приводящее к увеличению скорости коррозии (рис. 3, б).

Установлено, что на третьей стадии рост питтинга связан с работой коррозионного гальванического элемента, в котором анодом является питтинг, а катодом остальная поверхность алюминия, находящаяся в пассивном состоянии (рис. 3, в):

А1 + 6Н20 = А13 + • 6Н20 + Зе, (2)

ЗСи2++2А1 = ЗСи+А13 + . (3)

Рис. 3. Модель коррозионного разрушения покрытий: а) схема образования оксидной пленки; б) возникновение питтинга; в) схема работы коррозионного микрогальванического элемента

Показано, что скорость коррозии в питтингах различна и в большинстве из них процесс коррозии с течением времени замедляется, а в части питгангов коррозия полностью прекращается (репассивация). Это обусловлено образованием малорастворимых вторичных продуктов коррозии, которые препятствуют взаимодействию участков алюминия, подвергнутого коррозии, с коррозивной средой. И лишь в некоторых порах коррозия развивается вглубь алюминия и по границам его зерен, переходя в межкристаллитную коррозию.

Модели покрытия и его коррозионного разрушения позволили выявить, что МДО-покрытия с минимальным количеством и размерами структурных дефектов (пор и трещин) обладают наибольшей КС. Установлено, что независимо от свойств и структуры тонких МДО-покрытий механизм коррозионного разрушения остается неизменным.

Для количественного описания процесса коррозионного разрушения, определения влияния управляющих технологических факторов на толщину и КС покрытий, определения рациональных условий применения МДО-покрытий, в работе применен метод энтропийного анализа (МЭА), позволяющий оценивать комплексное влияние факторов, имеющих различную размерность и физический смысл.

Реализация МЭА предполагала выполнение следующих процедур: вычисление логарифмов показателей, нахождение дисперсии и математического ожидания по столбцам таблицы логарифмов (выражение 4), нормирование и центрирование таблицы по столбцам, нахождение дисперсии и математического ожидания по строкам таблицы логарифмов, нормирование и центрирование по строкам таблицы показателей:

(4)

ст а

где 0(1 /]) - элемент таблицы исходных данных; 1 - номер строки таблицы; ] -номер столбца таблицы; М - оценка математического ожидания модели; ст -оценка стандартного отклонения параметра модели.

Получен комплекс математических моделей, позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на толщину и КС тонких МДО-покрытий в принятых условиях эксперимента (табл. 1).

Таблица 1

Примеры полученных математических моделей_

Ь->4,83502.1х)0'136 (К8)->17,883902.Ь)°'°403

Ь->4,8402.28)0'166 (!«)-> 17,88402.2*Г4

Ь-> 5,006^ )0'243 (!«)-> 18,069(*2.18Г72

(К8)^18,069(12.25)0'072

... ...

Ь->4,84(иаи2.28)0'089 (К8)->17,88б(иак2.25))'026

В табл. 1 и далее приняты следующие обозначения управляющих технологических факторов: ] - плотность тока; 1 - время обработки; I - сила тока; и - напряжение; гп и гк - начальное и конечное рабочее значение параметра; кп и кк- катодное начальное и конечное значение параметра; ап и ак - анодное начальное и конечное значение параметра; и 1а- одноступенчатый симметричный и асимметричный режим; 2.18 и 2.2в - 1-я и 2-я ступень двухступенчатого симметричного режима; 2.1а и 2.2а - 1 -я и 2-я ступень двухступенчатого асимметричного режима.

Зависимости показателей толщины и КС были представлены в виде диаграмм, графическое отображение которых позволило выявить степень влияния

технологических факторов на толщину и КС покрытий (рис. 5).

1.6

£ИШ

а) б)

Рис. 5. Степень зависимости показателя толщины (а) и КС (б) от параметров эксперимента 2.2(1)

Анализ математических моделей и диаграмм показал, что степень зависимости показателей толщины и КС от технологических факторов варьируется в широких пределах. Так, наибольшее влияние на показатель толщины и КС оказали временные параметры и (2.2я )> а наименьшее - конечные анодные составляющие напряжения (иак2.Ь и 11^2.2« )• При этом все параметры эксперимента практически в равной степени влияют на показатель толщины покрытия (рис. 5, б).

В третьей главе изложены методики экспериментальных исследований взаимосвязей технологических режимов и параметров качества МДО-покрытий с их КС:

1. Методики микрорентгеноспектрального анализа и растровой микроскопии поверхностного слоя, реализованные на микроскопе «БиррегргоЬе-733» (фирма «1ео1», Япония).

2. Методики исследования степени наполнения и толщины МДО-покрытий.

3. Методики исследования КС МДО-покрытий.

4. Методики статистической обработки экспериментальных данных, выполнения энтропийного анализа и др.

Экспериментальные образцы представляли собой крышки пневмоцилин-дров промышленного оборудования из алюминиевого сплава АК12 (рис. 6).

а) б)

Рис.7. Средства технологического оснащения: а) источник технологического тока: 1-4 - измерительные приборы; 5-8 - сигнальные лампочки; 9-14 - органы управления; б) рабочая ванна: 1 - технологическая ванна; 2 — охлаждающая ванна; 3 - змеевик; 4 - насос; 5 - магистраль высокого давления

При проведении экспериментальных исследований использовались специально разработанные и изготовленные средства технологического оснащения, включая источник технологического тока ИТТ МА-МИ-1, рабочую ванну, комплекс специальных приспособлений и пост коррозионных испытаний (рис. 7).

Толщина покрытий определялась методом вихревых токов на толщиномере ВТ-51НП.

Экспериментальные исследования КС покрытий проводили по различным методикам: по изменению внешнего вида путем периодического погружения образцов в испытательный раствор и в искусственной атмосфере; методом капли; по потере массы.

Рис. 6. Фотография экспериментального образца

Статистический анализ полученных данных проводился с использованием аппаратов корреляционного, регрессионного, кластерного, факторного и других видов анализа, а также метода энтропийного анализа.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований взаимосвязей параметров качества тонких МДО-покрытий и их КС.

Металлографический анализ позволил получить данные о составе и структуре МДО-покрытий, наличии дефектов в поверхностном слое в виде пор и трещин в зависимости от токовых параметров, времени обработки, состава и концентрации электролита и технологии дополнительной обработки (рис. 2, табл. 2).

Микрорентгеноспектральный анализ показал, что распределение элементов по толщине МДО-покрытия неравномерно. Максимальная концентрация соединения кремния сосредоточена на поверхности покрытия и уменьшается по его толщине по направлению к основе (рис. 8). Концентрация алюминия имеет ярко выраженный максимум на расстоянии 1 мкм от материала основы, далее

она снижается, и в интервале от 5 мкм до поверхности покрытия содержание алюминия достаточно равномерное. Кислород распределен равномерно по всей толщине покрытия.

Таблица 2

Значения толщины слоев МДО-покрытий и размеров пор, мкм

Слои и размеры пор Номер образца

238 242 246 251

Переходный «1 «0,7 »1 «1

Рабочий 8±2 6±1 8±2 10±2

Технологический <1 <0,8 <1,5 <1,2

Размеры пор «4,1 «3,5 »2,5 «1,8

Статистическая обработка результатов исследований традиционными методами корреляционного, регрессионного, кластерного, факторного и других видов анализа не позволила установить стабильные закономерности влияния управляющих технологических факторов на толщину и КС покрытий, даже, несмотря на большой объем экспериментальных данных. Характеристики экспериментов отличались большим количеством влияющих факторов, сильной неоднородностью; при этом показатели толщины и КС МДО-покрытий широко варьировались в различных опытах.

Рис. 8. Интенсивность распределения Рис. 9. Общая картина распределения химических элементов по толщине параметров КС на фазовой плоскости:.

покрытия ось х - логарифмическая составляю-

щая КС; ось у - обратная составляющая логарифма КС Поэтому, для интерпретации имеющегося эмпирического материала был применен МЭА, позволяющий оценивать комплексное влияние факторов, имеющих различную размерность и физический смысл.

После проведения необходимых для анализа преобразований была получена итоговая картина распределения параметров КС на фазовой плоскости (фазовый портрет, рис. 9). Как видно, показатели КС всех экспериментов образуют довольно компактную и устойчивую группу, но некоторые из них выходят за границы устойчивости (на рис. 9 - эллипс).

Наибольшим показателем КС обладает «явно благоприятный исход» эксперимента 1.4, который характеризуется малым катодным и^^ и высоким анодным иаыа напряжениями, большой продолжительностью обработки и высокими начальными рабочими напряжениями ига1а, иаП1а. Катодное и анодное напряжения наряду с рабочим током были практически неизменны на всем протяжении обработки; в тоже время наблюдалось значительное падение рабочего сопротивления и энергии.

Наименьшим показателем КС обладает «явно неблагоприятный исход» эксперимента 2.1(1), что объясняется низкой продолжительностью времени оксидирования 12.2$ на второй ступени.

«Слипшиеся» показатели проиллюстрировали равнозначность токовых параметров - плотности ]2.18, .¡2.25 и начального рабочего тока 1гп2.1; показателей напряжения - рабочих игп2.Ь и начального катодного и^.ь напряжений, конечных рабочего Uj.jj2.2s и катодного Т-Ту^Лв напряжений.

Комбинированные признаки показали постоянство рабочего тока 1гк2.1/1гп2.1. Катодного напряжения и^.^/и^.Ь» икк2.25/икп2.25' падение рабочего и^^^тг^ и анодного иа^2.25/иап2,25 напряжений.

Таким образом, математическое моделирование и расчеты, выполненные в соответствии с методикой энтропийного анализа, позволили установить группы опытов с высокими и низкими показателями КС.

Исходя из анализа литературы, с целью получения комбинированного тонкого покрытия, обладающего повышенной стойкостью к коррозии, были исследованы методы дополнительной обработки, включающей: кипячение; дополнительное введение пигмента оксида железа Ре20з; нанесение фторопластовой суспензии Р-4Б.

Выявлено, что кипячение не оказало воздействия на КС тонких МДО-покрытий. Это вызвано тем, что рабочий слой, состоящий в основном из корунда а-А1203, химически инертен (рис. 10).

Технологический слой, состоящий преимущественно из фазы у-А120з, неравномерный и имеет развитую структуру пор. Так как эффект наполнения МДО-покрытий обусловлен, в основном, гидратацией у-АЬОз, то наполнение происходит, как следствие, также неравномерно. Это приводит к увеличению толщины покрытия, но не к увеличению КС МДО-покрытий. Снижение КС, на взгляд автора, происходит из-за того, что раствор наполнения, не взаимодействуя с рабочим слоем, вымывает из пор остатки электролита. Вследствие этого поры остаются открытыми, и процесс коррозионного разрушения начинается в первую очередь в них.

На КС покрытий, обработанных в пигменте Ре20з, оказывает существенное влияние структура технологического процесса нанесения покрытий. Наибольшей КС обладают покрытия, полученные за одну операцию - МДО с добавлением пигмента Ре20з в щелочной электролит. По-видимому, это связано с тем, что при введении Ре203 в базовый электролит в ходе оксидирования при высоких температурах этот пигмент, внедряясь в пленку, разрыхляет слой си-

и £

ликатов и успевает оплавиться в искре. В результате пористость уменьшается,

что приводит к увеличению КС покрытий.

Установлено, что наибольшей КС обладают комбинированные покрытия с нанесенной фторопластовой суспензией Р-4Б. Это вызвано тем, что ее нанесение на тонкое МДО-покрытие существенно снижает пористость за счет образования защитного слоя и его расплавления при последующей термической обработке. Такие покрытия обладают КС до 260 ч, что превышает требования ГОСТ 9.031-74 в 32,5 раза.

На основании установленных закономерностей наибольшей КС обладают покрытия, полученные по следующей схеме: 1) МДО в щелочном электролите;

300 250 200 150 100 50 0

£1

1 2 3 4

Рис. 10. КС покрытий после: 1 -МДО в щелочном электролите; 2 - кипячения; 3 - обработки в пигменте оксида железа БегОз; 4 - нанесения фторопластовой суспензии Р-40

2) МДО в щелочном электролите, содержащем Р-4Б; 3) термическая обработка.

Пятая глава посвящена разработке технологических рекомендаций по проектированию технологических процессов обработки МДО, обеспечивающих высокую КС, и практическому применению результатов диссертационной работы.

В основу методики положена функциональная модель технологического обеспечения КС, которая была преобразована в модель синтеза технологического процесса МДО. В модели синтеза при реализации подфункции «Проектирование операции МДО» проводится расчет КС и толщины МДО-покрытий, выполняются расчеты режимов МДО. Особенностью детализации данного описания является учет основных подфункций с научными результатами, включая физические и математические модели формирования покрытий, а также математические зависимости КС от качества тонких покрытий и управляющих технологических факторов процесса МДО.

Так, на входе подфункции «Расчет КС» в качестве управляющего воздействия используются условия эксплуатации, а ДМ и перечень средств технологического оборудования выступают в качестве ресурса для реализации данной подфункции. Параметры качества поверхностного слоя рассчитываются с учетом установленных физических и математических моделей формирования тонких покрытий. На входе подфункции «Расчет режимов МДО» в качестве управляющего воздействия используются расчетные данные о КС МДО-покрытий и математические модели зависимости КС от управляющих технологических факторов процесса МДО, ДМ и расчетные данные толщины покрытий выступают в качестве ресурса, на выходе данной подфункции - режимы обработки.

В случае получения неудовлетворительного результата, по обратной связи проводится корректировка структуры технологического процесса МДО; по итогам выполнения операций проводится подготовка технологической документации.

С участием автора разработан проект цеха комбинированного упрочнения деталей машин комбинированными деформационными и физико-химическими методами. Цех инновационных машиностроительных технологий состоит из 4-х участков: участок по упрочнению и восстановлению изношенных деталей машин на основе применения технологий поверхностного пластического деформирования (ППД); участок по нанесению твердых покрытий методом электроэрозионного синтеза; участок по нанесению коррозионно-стойких МДО-покрытий на основе использования оригинальных источников тока и результатов научных исследований, полученных в рамках данной работы; участок по исследованию и внедрению современных технологий и тиражированию их на машиностроительных предприятиях.

Определены области применения МДО-покрытий и конкретные группы деталей, обработка которых методом МДО обеспечивает существенное повышение КС с учетом результатов данной работы.

Участок МДО включает ИТТ, технологические ванны, системы охлаждения и перемешивания, защитный шкаф, вытяжную систему, вспомогательные ванны, электропечи, столы для вспомогательных работ и др. На участке обрабатывают детали: автомобилей и автобусов - детали большого масляного насоса гидромеханической передачи автобуса ЛиАЗ, поршень и гильза цилиндров ДВС; горно-шахтного оборудования - корпуса, втулки и крышки гидромуфт, барашки, панели и др.

Проектирование технологического процесса МДО представлено на примере крышки и втулки гидромуфты привода шахтного конвейера, изготовленных из алюминиевого сплава АК7. Данные детали эксплуатируются в подземных выработках угольных и сланцевых шахт всех категорий, опасных по газу (метану) и угольной пыли, и подвергаются воздействию агрессивной среды. Анализ конструкции деталей и базовой технологии их изготовления показал целесообразность введения дополнительной операции для защиты от коррозии методом МДО.

На основе разработанных в диссертационной работе рекомендаций предложена технология нанесения комбинированных тонких покрытий по следующей схеме: 1) МДО в щелочном электролите (время МДО 10 мин); 2) МДО в щелочном электролите с введением Р-40 (время обработки 2 мин); 3) термическая обработка (время обработки 15 мин). Исходя из этого назначены следующие режимы обработки: плотность тока 40 А/дм2; состав и концентрация электролитов: щелочного - СкоН=4 г/л, С^ о, г/д> С^а.вЮ,^ содержащего Р-4Б - С код =4 г/л, Сцо, =6 г/л, Ска^ю,=2 г/л> СЕ-40=2° г/л-

По данной технологии были получены комбинированные покрытия, обладающие следующими свойствами: толщина (11+2) мкм; покрытие матовое светло-серое; муллитый слой отсутствует; КС составляет 255 ч, что превышает значения КС по ГОСТ 9.031-74 в 32 раза.

Производство с использованием технологии МДО, можно охарактеризовать как эффективное. Использование научных результатов позволило в 1,2

раза сократить сроки ив 1,25 раза - трудоемкость технологической подготовки производства.

Результаты научных исследований апробированы и приняты к внедрению в инновационном научно-производственном центре «ИННОТЕХ» и Кузбасском региональном инновационном центре «КузбассРИЦ» в виде математических и технологических моделей, комплекта конструкторских и технологических документов, средств технологического оснащения, методик исследования качества поверхностного слоя и КС, методики проектирования технологических процессов МДО, обеспечивающих заданную КС деталей машин с ожидаемым годовым экономическим эффектом 354 090 руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости деталей, представленная в виде информационной системы знаний и закономерностей, ключевой особенностью которой является детализация описания системы до уровня простейших связей и процедур, выявление и учет комплекса физико-химических свойств сформированных тонких МДО-покрытий и условий эксплуатации.

2. Предложена физическая модель формирования тонких покрытий, с учетом малой продолжительности и высокой интенсивности процесса микродугового оксидирования. Выявлены основные стадии процесса формирования, закономерности роста, структурное и физико-механическое состояние тонкого покрытия.

3. Разработана физическая модель коррозионного разрушения, описывающая закономерности протекания коррозионных процессов в зависимости от комплекса физико-химических свойств тонких МДО-покрытий. Раскрыт механизм коррозионного разрушения и определен комплекс свойств тонких МДО-покрытий, обеспечивающих максимальную коррозионную стойкость изделия.

4. Разработан комплекс математических моделей, построенных с применением метода энтропийного анализа, позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на качество и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

5. Получены зависимости коррозионной стойкости и качества МДО-покрытий от управляющих технологических факторов и установлены условия, при которых формируются тонкие МДО-покрытия толщиной (10+2) мкм. Коррозионная стойкость таких покрытий, полученных по технологии микродугового оксидирования в щелочном электролите составила 36 час, а по технологии комбинированной обработки с применением фторопластовой суспензии 260 час, что превышает требования ГОСТ 9.031-74 в 4,5 и 32,5 раз соответственно.

6. Предложены методика проектирования и технологические процессы нанесения тонких МДО-покрытий, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость деталей из алюминиевых сплавов. В основу методики положена разра-

ботанная модель синтеза, ключевой особенностью которой является использование физических моделей и математических зависимостей коррозионной стойкости от качества тонких покрытий и управляющих технологических факторов процесса микродугового оксидирования.

7. Результаты научных исследований в виде математических и технологических моделей, комплекта конструкторских и технологических документов, средств технологического оснащения, методик исследования качества поверхностного слоя и коррозионной стойкости, методики проектирования технологических процессов микродугового оксидирования, обеспечивающих заданную коррозионную стойкость деталей машин приняты к внедрению с ожидаемым годовым экономическим эффектом 354 090 руб.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Земскова, Е.П. Повышение коррозионной стойкости изделий из алюминиевых сплавов путем нанесения комбинированных МДО-покрытий / В.М. Смелянский, Е.П. Земскова // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005.

- №2. - С. 32-35.

2. Земскова, Е.П. Исследование технологии получения тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования / В.М. Смелянский, В.Ю. Блюменштейн, Е.П. Земскова // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005. - №7. - С. 44-48.

3. Земскова, Е.П. Исследование коррозионной стойкости МДО-покрытий / В.Ю. Блюменштейн, Е.П. Земскова // Упрочняющие технологии и покрытия.

- 2008. - №. 10 - С. 33-38.

4. Исайкина, Е.П.' Исследование технологии получения тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования / Е.П. Исайкина // Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров: сб. тез. докл. XXXIX межд. науч.-техн. конф. ассоциации автомобильных инженеров (ААИ). - М.: МГТУ «МАМИ», 2002. - С. 16-17.

5. Исайкина, Е.П. Исследование технологии получения тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования / В.М. Смелянский, Г.-Й. Герхард, H.A. Козлов, Е.П. Исайкина // Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение: сб. тр. межд. науч.-техн конф. в г. Брянске / Под общ. ред. А.Г. Суслова. -Брянск : БГТУ, 2003. - С. 128-131.

6. Земскова, Е.П. Комбинированная обработка методом микродугового оксидирования и нанесением фторполимерных композиций - эффективный метод защиты алюминиевых сплавов от коррозии / В.М. Смелянский, Е.П. Земскова // Современные тенденции развития транспортного машиностроения и материалов: сб. статей IX межд. науч.-техн. конф. / Под ред. И.И. Ар-темова, А.Е. Розена. - Пенза, 2004. - С.207-210.

7. Земскова, Е.П. Специальные покрытия по технологии микродугового оксидирования / В.М. Смелянский, Е.П. Земскова, А.Н. Фатеев // Промышленные

технологии упрочняющих и декоративных покрытий изделий машиностроения: сб. выступлений на науч.-практ. семинаре в ОАО «НИИТавтопром». -М., 2004.-С.28-31.

8. Земскова, Е.П. Защита от коррозии: новый метод и технология / В.М. Сме-лянский, В.Ю. Блюменштейн, Е.П. Земскова // Автоперевозчик. - 2004. -№12.-С.64-65.

9. Земскова, Е.П. Повышение эксплуатационных свойств деталей на основе применения методов микродугового оксидирования и электроэрозионного синтеза покрытий / В.Ю. Блюменштейн, В.А. Земсков, Е.П. Земскова // Обеспечение и повышение качества машин на этапах их жизненного цикла: материалы 5-й межд. науч.-техн. конф., 19-21 октября 2005г. / Под общ. ред. А.Г. Суслова. - Брянск : Изд-во БГТУ, 2005. - С.78-80.

Ю.Земскова, Е.П. Повышение эксплуатационных свойств деталей путем нанесения функциональных покрытий методами микродугового оксидирования и электроэрозионного синтеза / В.Ю. Блюменштейн, В.А. Земсков, Е.П. Земскова // Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров: сб. материалов 49-й межд. науч.-техн. конф. ААИ. -М.: МГТУ «МАМИ», 2005. - С.25-27.

11.Исследование закономерностей формирования тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевом сплаве методом микродугового оксидирования : отчет о НИР / МГТУ «МАМИ»; рук. В.М. Смелянский, исп. Е.П. Земскова. -М., 2004. - 7 с. - Грант № А 03-3.18-545.

12.Комплексные технологии изготовления ответственных деталей из силуминов с высокими эксплуатационными характеристиками для наземных транспортных средств. Раздел 2. Разработка высокоэффективных технологий упрочнения деталей автомобиля из алюминиевых сплавов: отчет о НИР (за-ключ.) / МГТУ «МАМИ»; рук. В.М. Смелянский, исп. Е.П. Земскова. - М., 2002. - 77 с. - № ГР 01.200.110.759.

13.Исследования фундаментальных проблем создания новых технологий и материалов, основанных на исследовании физических и химических процессов : отчет о НИР (заключ.) / МГТУ «МАМИ»; рук. В.М. Смелянский, исп. Е.П. Земскова. - М., 2003. - 65 с. - № ГР 01.20.0308272.

Фамилия Исайкина изменена на Земскову в 2004 г.

ЗЕМСКОВА ЕЛЕНА ПАВЛОВНА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ФОРМИРОВАНИЕМ ТОНКИХ МДО-ПОКРЫТИЙ»

Подписано к печати 22.01.2009 Заказ № 22 от 22.01.2009

Бумага типографская_Формат -

ООО «Мирея», г.Москва, ул. Потешная, 6/2

Тираж 100

Перечень условных обозначений.

Введение.

Глава 1. Современное состояние вопроса технологического обеспечения коррозионной стойкости деталей методом микродугового оксидирования.

1.1 Нанесение покрытий — эффективный метод повышения коррозионной стойкости деталей машин.

1.2 Анализ технологических возможностей метода микродугового оксидирования для обеспечения коррозионной стойкости деталей машин.

1.2.1 Сущность метода и особенности технологии получения покрытий микродуговым оксидированием.

1.2.2 Современные представления о физико-химических моделях процесса микродугового оксидирования.

1.2.3 Анализ влияния управляющих технологических факторов на параметры качества и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

1.2.4 Анализ влияния комбинированной обработки на коррозионную стойкость МДО-покрытий.

1.3 Выводы по 1 главе. Цель и задачи исследований.

Глава 2. Разработка структурной и физических моделей формирования и коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий.

2.1 Функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости тонких покрытий на основе применения метода микродугового оксидирования.

2.2 Физическая модель формирования тонкого МДО-покрытия.

2.3 Модель тонких МДО-покрытий.

2.4 Физическая модель коррозионного разрушения тонкого МДО-покрытия.

2.5 Исследование закономерностей коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий на базе метода энтропийного анализа.

2.6 Выводы по 2 главе.

Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований взаимосвязей параметров качества и режимов нанесения тонких МДО-покрытий с их коррозионной стойкостью.

3.1 Общая программа экспериментальных исследований.

3.2 Материалы и средства технологического оснащения экспериментальных исследований.

3.3 Планы экспериментальных исследований.

3.4 Методики статистической обработки экспериментальных данных и выполнения энтропийного анализа.

3.5 Методика проведения экспериментальных исследований качества поверхностного слоя деталей.

3.6 Методика исследования коррозионной стойкости образцов.

3.6.1 Методика исследования коррозионной стойкости образцов по изменению внешнего вида.

3.6.2 Методика исследования коррозионной стойкости образцов методом капли.

3.6.3 Методика исследования коррозионной стойкости образцов по потере массы.

3.7 Выводы по 3 главе.

Глава 4. Экспериментальные исследования влияния управляющих технологических факторов на качество и коррозионную стойкость тонких МДО-покрытий.

4.1 Экспериментальные исследования качества тонких МДОпокрытий.

4.1.1 Анализ состава и структуры МДО-покрытий.

4.1.2 Анализ степени наполнения покрытий.

4.2 Экспериментальные исследования толщины и коррозионной стойкости МДО-покрытий.

4.2.1 Экспериментальные исследования влияния токовых параметров процесса на толщину и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

4.2.2 Экспериментальные исследования влияния времени оксидирования на толщину и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

4.2.3 Экспериментальные исследования влияния состава и концентрации электролита на толщину и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

4.2.4 Экспериментальные исследования влияния технологии дополнительной обработки МДО-покрытий на коррозионную стойкость.

4.3 Выводы по 4 главе.

Глава 5. Инженерная реализация результатов исследования.

5.1 Структурная модель синтеза технологического процесса микродугового оксидирования.

5.2 Практическое применение метода микродугового оксидирования для повышения коррозионной стойкости деталей машин.

5.2.1 Цех комбинированного упрочнения деталей машин деформационными и физико-химическими методами.

5.2.2 Участок микродугового оксидирования деталей.

5.3 Выводы по 5 главе.

Актуальной задачей современного машиностроения является обеспечение коррозионной стойкости деталей машин, которая в существенной мере определяется качеством поверхностного слоя. Так по оценкам специалистов, общие годовые затраты на борьбу с коррозией в развитых странах оцениваются в 2 - 4% от валового национального продукта каждой страны и достигают в год сотен миллионов долларов.

Решение такой задачи должно базироваться, с одной стороны, на учете достижений учений о коррозии и, с другой стороны, отыскании новых материалов и методов обработки, направленных на повышение коррозионной стойкости.

К числу таких материалов относят алюминиевые сплавы, которые обладают высокой удельной прочностью и хорошей обрабатываемостью. Однако невысокие поверхностная твердость и износостойкость, а в ряде случаев и недостаточная коррозионная стойкость ограничивают диапазон применения алюминиевых сплавов в промышленности.

К числу методов, позволяющих существенно повысить широкий спектр эксплуатационных свойств алюминиевых сплавов, наряду с электрохимической защитой, нанесением металлических, лакокрасочных покрытий и другими методами, относят метод микродугового оксидирования. Микродуговое оксидирование позволяет создавать на поверхности изделия керамические многофункциональные покрытия, сочетающие коррозионную, эрозионную, химическую, диэлектрическую стойкость, износостойкость и теплостойкость. Основными преимуществами метода микродугового оксидирования являются: простота технологического оборудования и технологии, применение экологически чистых и неагрессивных электролитов, возможность нанесения покрытий на сложнопрофильные изделия и др.

Исследования метода микродугового оксидирования, проведенные В.М. Смелянским, А.Л. Ерохиным, В.И. Черненко, П.С. Гордиенко, И.А. Казанцевым, И.В. Суминовым и другими показали возможность многократного повышения коррозионной стойкости деталей машин.

Известно, что на коррозионную стойкость МДО-покрытий оказывают влияние управляющие технологические факторы: токовые режимы, время нанесения покрытия, состав и концентрация электролита и др. При увеличении времени обработки увеличивается толщина покрытия, и, следовательно, увеличивается коррозионная стойкость. Однако получение толстых покрытий в массовом производстве зачастую оказывается технически необоснованным и нерентабельным. В связи с этим возникает задача получения тонких покрытий (толщиной 10-15 мкм), обладающих достаточной коррозионной стойкостью и экономичностью. Известным фактом является то, что скорость роста покрытия увеличивается с увеличением плотности тока, в связи с тем, что быстрее наступает стабилизация рабочего напряжения на образцах, характеризующая переход предварительных стадий процесса МДО, в рабочую стадию. Однако увеличение плотности тока при большой продолжительности МДО приводит к увеличению мощности микродуговых разрядов, разрыхлению покрытия и, как следствие этого, снижению его коррозионной стойкости.

Несмотря на значительный объем проведенных ранее экспериментов, в научной литературе отсутствуют результаты систематических исследований закономерностей коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий в зависимости от состояния поверхностного слоя и управляющих технологических факторов процесса микродугового оксидирования.

Установление закономерностей формирования и коррозионного разрушения тонких МДО-покрытий позволяет существенно повысить ресурс деталей при эксплуатации в различных условиях (в агрессивных средах, в атмосфере).

Поэтому целью данной диссертационной работы является повышение коррозионной стойкости деталей из алюминиевых сплавов на основе применения метода микродугового оксидирования и раскрытия закономерностей формирования и коррозионного разрушения тонких покрытий.

Для достижения поставленной цели была разработана функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости на основе применения метода микродугового оксидирования, представленная в виде информационной системы знаний и закономерностей. Данная модель позволила выявить функциональные связи, в частности, коррозионной стойкости с управляющими факторами процесса микродугового оксидирования. Наряду с этим модель позволила выявить недостающие для анализа и проведения технологических расчетов связи с параметрами состояния поверхностного слоя покрытий.

Развита модель формирования тонких покрытий, учитывающая малую продолжительность и высокую интенсивность процесса микродугового оксидирования. Ключевой особенностью этой модели являются выявленные стадии процесса формирования и закономерности роста, а также структурное и физико-механическое состояние тонкого покрытия.

Выполненные исследования позволили всесторонне изучить и развить структурную модель тонкого МДО-покрытия. Показано, что тонкое МДО-покрытие состоит из трех слоев: переходного, рабочего и технологического. Установлено, что в зависимости от режимов нанесения МДО-покрытий они могут обладать различной толщиной, в них могут присутствовать различного рода дефекты (поры и трещины).

Разработана модель коррозионного разрушения, в основу которой положены представления, описывающие закономерности протекания коррозионных процессов в зависимости от комплекса физико-химических свойств тонких МДО-покрытий.

Разработанные оригинальные методики и средства технологического оснащения в виде источника технологического тока, гальванической ванны, комплекса специальных приспособлений и поста коррозионных испытаний, позволили провести экспериментальные исследования зависимостей параметров качества поверхностного слоя и коррозионной стойкости тонких МДО-покрытий от управляющих технологических факторов.

Получены зависимости влияния управляющих технологических факторов на толщину и коррозионную стойкость тонких МДО-покрытий при использовании аппаратов теории вероятностей, корреляционного, регрессионного, кластерного, факторного и других видов анализа. Однако, несмотря на большой объем экспериментальных данных при использовании таких мощных статистических аппаратов как кластерный и факторный анализ не удалось установить определенные стабильные закономерности влияния данных факторов на толщину и коррозионную стойкость покрытий. Большое количество варьируемых факторов, комплексно влияющих на эксплуатационные свойства деталей машин, обуславливают невозможность построения общих моделей методами традиционного регрессионного анализа.

Для количественного описания процесса коррозионного разрушения и определения влияния управляющих технологических факторов на толщину и коррозионную стойкость покрытий в работе применен метод энтропийного анализа, позволяющий оценивать комплексное влияние факторов, имеющих различную размерность и физический смысл.

Проведенный комплекс экспериментальных исследований позволил установить зависимости коррозионной стойкости тонких покрытий от его физико-механического и структурного состояния, определяемого управляющими технологическими факторами процесса нанесения МДО-покрытий. Получены математические модели, позволяющие с достаточной степенью точности прогнозировать коррозионную стойкость МДО-покрытий при различных режимах их нанесения.

Результаты работы положены в основу методики проектирования технологического процесса микродугового оксидирования, обеспечивающего высокую коррозионную стойкость деталей. В основу методики положена разработанная модель синтеза технологического процесса, ключевой особенностью которой является использование физических моделей и математических зависимостей коррозионной стойкости от качества тонких покрытий и управляющих технологических факторов процесса микродугового оксидирования.

Результаты научных исследований приняты к внедрению в инновационном научно-производственном центре «ИННОТЕХ» и Кузбасском региональном инновационном центре «КузбассРИЦ» в виде математических и технологических моделей, комплекта конструкторских и технологических документов, средств технологического оснащения, методик исследования качества поверхностного слоя и коррозионной стойкости, методики проектирования технологических процессов микродугового оксидирования, обеспечивающих заданную коррозионную стойкость деталей машин с ожидаемым годовым экономическим эффектом 354 090 руб.

Представленные в диссертационной работе исследования выполнялись в рамках гранта для поддержки научно-исследовательской работы аспирантов высших учебных заведений (№А 03-3.18-545) «Исследование закономерностей формирования тонких коррозионно-стойких покрытий на алюминиевом сплаве методом микродугового оксидирования» в период с 2003 по 2004 г.г.; подпрограммы 205 «Новые авиационные, космические и транспортные технологии» (регистрационный номер проекта 01.200.110.759) научно-технической программы Министерства образования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» в период с 2002 по 2004 г.г.

Автор глубоко признателен известному ученому-технологу, доктору технических наук, профессору, засл. деятелю науки РФ Смелянскому Вадиму Михайловичу, определившему тематику научных исследований в области микродугового оксидирования тонких покрытий. В соответствии с этим перспективным направлением в МГТУ «МАМИ» создана лаборатория «Упрочняющие технологии», разработаны действующие установки и приборы для реализации процессов нанесения многофункциональных покрытий, проведен комплекс аналитических и экспериментальных исследований в рамках грантов и программ Минобразования России по приоритетным направлениям развития науки и техники.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю, доктору технических наук, профессору В.Ю. Блюменштейну за многолетнее и плодотворное научное сотрудничество.

Автор выражает благодарность зам. директора по научной работе Института угля и углехимии Сибирского отделения академии наук РФ доктору технических наук, профессору А.Б. Логову за методическое и организационное содействие, что предопределило выбор математического аппарата метода энтропийного анализа процесса микродугового оксидирования.

Автор глубоко признателен зав. кафедрой «Технология машиностроения» канд. техн. наук профессору Б.В. Шандрову, сотрудникам этой кафедры за моральную поддержку и активное содействие в организации научно-исследовательских работ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана функциональная модель технологического обеспечения коррозионной стойкости деталей, представленная в виде информационной системы знаний и закономерностей, ключевой особенностью которой является детализация описания системы до уровня простейших связей и процедур, выявление и учет комплекса физико-химических свойств сформированных тонких МДО-покрытий и условий эксплуатации.

2. Предложена физическая модель формирования тонких покрытий, с учетом малой продолжительности и высокой интенсивности процесса микродугового оксидирования. Выявлены основные стадии процесса формирования, закономерности роста, структурное и физико-механическое состояние тонкого покрытия.

3. Разработана физическая модель коррозионного разрушения, описывающая закономерности протекания коррозионных процессов в зависимости от комплекса физико-химических свойств тонких МДО-покрытий. Раскрыт механизм коррозионного разрушения и определен комплекс свойств тонких МДО-покрытий, обеспечивающих максимальную коррозионную стойкость изделия.

4. Разработан комплекс математических моделей, построенных с применением метода энтропийного анализа, позволяющих определить влияние управляющих технологических факторов на качество и коррозионную стойкость МДО-покрытий.

5. Получены зависимости коррозионной стойкости и качества МДО-покрытий от управляющих технологических факторов и установлены условия, при которых формируются тонкие МДО-покрытия толщиной 10 + 2 мкм. Коррозионная стойкость таких покрытий, полученных по технологии МДО в щелочном электролите составила

36 час, а по технологии комбинированной обработки с применением фторопластовой суспензии 260 час, что превышает требования ГОСТ 9.031-74 в 4,5 и 32,5 раз соответственно.

6. Предложены методика проектирования и технологические процессы нанесения тонких МДО-покрытий, обеспечивающие высокую коррозионную стойкость деталей из алюминиевых сплавов. В основу методики положена разработанная модель синтеза, ключевой особенностью которой является использование физических моделей и математических зависимостей коррозионной стойкости от качества тонких покрытий и управляющих технологических факторов процесса МДО.

7. Результаты научных исследований в виде математических и технологических моделей, комплекта конструкторских и технологических документов, средств технологического оснащения, методик исследования качества поверхностного слоя и коррозионной стойкости, методики проектирования технологических процессов МДО, обеспечивающих заданную коррозионную стойкость деталей машин приняты к внедрению с ожидаемым годовым экономическим эффектом 354 090 руб.

1. Фомин, Г.С. Коррозия и защита от коррозии: Энциклопедия международных стандартов / Г.С. Фомин. М. : ИПК Издательство стандартов, 1999. - 520 с.

2. Синявский, B.C. Коррозия и защита алюминиевых сплавов / B.C. Синявский, В.Д. Вальков, В.Д. Калинин. М. : Металлургия, 1986. - 368 с.

3. Исаев, Н.И. Теория коррозионных процессов : учебник / Н.И. Исаев. М. : Металлургия, 1997. - 368 с.

4. Постников, Н.С. Коррозионностойкие алюминиевые сплавы / Н.С. Постников. М. : Металлургия, 1976. - 301 с.

5. Томашов, Н.Д. Коррозия и коррозионностойкие сплавы / Н.Д. Томашов, Г.П. Чернова. М. : Металлургия, 1973. - 78 с.

6. Мальцева, Г.Н. Электрохимические и химические процессы коррозии : учеб. пособие / Г.Н. Мальцева ; под общ. ред. С.Н. Виноградова. Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 116 с.

7. Кеше, Г. Коррозия металлов / Г. Кеше. М. : Металлургия, 1984. - 400 с.

8. Тимошенко, А.В. Защита от коррозии. Неметаллические покрытия и жаростойкие материалы : учеб. пособие / А.В. Тимошенко, А.Г. Ракоч, А.С. Микаемян. М.: Каравелла, 1997. - 336 с.

9. Колотыркин, В.И. Возможности высокоэнергетических методов обработки поверхности металлов для защиты от коррозии / В.И. Колотыркин, В.М. Княжева // Защита металлов. 1991. - Т. 27. - №2. - С. 179-196.

10. Ю.Симон, Г. Прикладная техника обработки поверхности металлических материалов : справочник / Г.Симон, М.Тома ; Пер. с нем. ; под ред. А.Ф. Пиминова. Челябинск : Металлургия, Челябинское отделение, 1991. -368 с.

11. Н.Бартенев, С.С. Измерение пористости детонационных покрытий / С.С. Бартенев, А.В. Кийко, Ю.П. Федько // Порошковая металлургия. 1980. №4. - С.47-50.

12. Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей : учеб. пособие / Ю.С. Елисеев, В.В.Крымов, А.А. Митрофанов и др.; под общ. ред. Б.П Саушкина. М.: Дрофа, 2002. - 656с.: ил.

13. Костиков, В.И. Плазменные покрытия / В.И. Костиков, Ю.А. Шестерин. -М. : Металлургия, 1978. 160 с.

14. Н.Кудинов, В.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование : учеб. для металлург, и машиностроит. спец. ВУЗов /В.В. Кудинов, Г.В. Бобров ; под общ. ред. Б.С. Митина. М. : Металлургия, 1992.-432 с.

15. Какуевицкий, В. А. Применение газотермических покрытий при изготовлении и ремонте машин / В.А. Какуевицкий. К. : Техника, 1989. -176 с.

16. Линник, В. А. Современная техника газотермического нанесения покрытий: учеб. пособие для СПТУ / В.А. Линник, П.Ю. Пекшев. М. : Машиностроение, 1985. - 128с.: ил.

17. Бартенев, С.С. Детонационные покрытия в машиностроении / С.С. Бартенев, Ю.П. Федько, А.И. Григоров. Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982.-215 с.

18. Денкер, И.И. Защита изделий из алюминия и его сплавов лакокрасочными покрытиями / И.И. Денкер, И.Д. Кулешова. М. : Химия, 1985. - 144 с.

19. Рейбман, А.И. Защитные лакокрасочные покрытия / А.И, Рейбман. Л. : Химия, 1978. - 296 с.

20. Мельников, П.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении / П.С. Мельников. М.: Машиностроение, 1991. - 384 с.23 .Аверьянов, Е.Е. Справочник по анодированию / Е.Е. Аверьянов. М. : Машиностроение, 1988. - 350 с.

21. Синявский, B.C. Свойства анодно-оксидных и других твердых покрытий на алюминиевых сплавах. Новые разработки / B.C. Синявский // Технология легких сплавов. 2003. - №4. - С.40-45.

22. Макарова, Н.А. Металлопокрытия в автомобилестроении : справочное пособие / Н.А. Макарова, М.А. Лебедева, В.Н. Набокова. М. : Машиностроение, 1977. - 294 е.: ил.

23. Бобряшов, А.И. Коррозионная стойкость алюминиевых гальванопокрытий/ А.И. Бобряшов, Б.А. Спиридонов, А.И. Фаличева // Защита металлов. 1984. - Т.20. - №2. - С.290-292.

24. Александров, Я.И. Нанесение гальванических покрытий на алюминий и его сплавы / Я.И. Александров, Н.Е. Лузгова. М. : ВНИИЭгазпром, 1990. -48 с.

25. Суминов, И.В. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И.В.Суминов, А.В. Эпельфельд, В.Б. Людин и др. М. : ЭКОМЕТ, 2005. - 368 е.: ил.

26. Герций, О.Ю. Технологическое обеспечение качества обработки деталей машин методом МДО на основе раскрытия наследственных связей между заготовкой и деталью : дис. . канд. техн. наук : 05.02.08. М., 1997. -253с.

27. О.Новиков, А.Н. Восстановление и упрочнение деталей из алюминиевых сплавов микродуговым оксидированием : учеб. пособие / А.Н. Новиков,

28. Атрощенко, Э.С. Технология получения покрытий различного функционального назначения микродуговым оксидированием / Э.С. Атрощенко, И.А. Казанцев, О.Е. Чуфистов и др. // Практика противокоррозионной защиты. 1999. - № 3 (13). - С. 32-39.

29. Атрощенко, Э.С. Технология получения покрытий микродуговым оксидированием / Э.С. Атрощенко, И.А. Казанцев, А.Е. Розен // Новые промышленные технологии. 1996. - №1. - С. 28-33.

30. Черненко, В.И. Получение покрытий анодно-искровым электролизом /

31. B.И. Черненко, JT.A. Снежко, И.И. Папанова. JI. : Химия, 1991. - 126 с.

32. Михеев, А.Е. Технологические возможности микродугового оксидирования алюминиевых сплавов / А.Е. Михеев, Н.А. Терехин, В.В. Стацура и др. // Вестник машиностроения. 2003. - №2. - С. 56-63.

33. Гордиенко, П.С. Электрохимическое формирование покрытий на алюминии и его сплавах при потенциалах искрения и пробоя / П. С. Гордиенко, B.C. Руднев. Владивосток : Дальнаука, 1999. - 223 с.

34. Малышев,, В.Н. Самоорганизующиеся процессы при формировании покрытий методом микродугового оксидирования / В.Н. Малышев // Перспективные материалы. 1998. - №1. - С. 16-21.

35. Терлеева, О.П. Особенности изменений напряжения в сложных токовых режимах микроплазменных процессов / О.П. Терлеева, В.В. Уткин, А.И. Слонова // Защита металлов. 1999. - Т.35. - №2. - С. 192-195.

36. Марков, Г.А. Микродуговое оксидирование / Г.А. Марков, В.И. Белеванцев, О.П. Терлеева и др. // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. 1992.-№1.-С. 34-56.

37. Эпельфельд, А.В. Применение технологии микродугового оксидирования для формирования защитных покрытий / А.В. Эпельфельд // Технология машиностроения. 2004. - №4. - С. 39-44.

38. Малышев, В.Н. Оптимизация режимов получения и свойств оксидных покрытий на алюминиевом сплаве с использованием метода мультифрактального анализа / В.Н. Малышев, А.Г. Колмаков, И.Ж. Бунин // Физика и химия обработки материалов. 1997. - №5. - С. 77-84.

39. Казакова, Т.А. Альтернатива толстослойному анодированию алюминия и его сплавов / Т.А. Казакова // Наука и технология в России. 1995. - №4 (10). - С.8.

40. Томашов, Н.Д. Толстослойное анодирование алюминия и его сплавов / Н.Д. Томашов, Ф.П. Заливалов, М.М. Тюкина. М. : Машиностроение, 1968.-220 с.

41. Смелянский, В.М. Упрочнение алюминиевых деталей микродуговым оксидированием / В.М. Смелянский, О.Ю. Герций, Е.М. Морозов // Автомобильная промышленность. 1999. - №1. - С.22-25.

42. Хенли, В.Ф. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов / В.Ф. Хенли; Пер с англ. ; под ред. B.C. Синявского. М. : Металлургия, 1986. -С.111-113.

43. Сциборовская, Н.Б. Оксидные и цинко-фосфатные покрытия металлов / Н.Б. Сциборовская. М. : Оборонгиз, 1961. - 172 с.

44. Дунькин, О.Н. Влияние параметров микродугового оксидирования на свойства покрытий, формируемых на алюминиевых сплавах / О.Н.

45. Дунькин, А.П. Ефремов, Б.Л. Крит и др. // Физика и химия обработки материалов. 2000. - №2. - С. 49-53.

46. Тимошенко, А.В. Микродуговое оксидирование сплава Д16Т на переменном токе в щелочном электролите / А.В. Тимошенко, Б.Н. Опара,

47. A.Ф. Ковалев // Защита металлов. 1991. -Т.27. - №3. - С. 417-424.

48. B.М. Смелянский. -М., 2002. 77 с. -№ ГР 01.200.110.759.

49. Магурова, Ю.В. Формирование микроплазменных покрытий на сплавах алюминия, легированных Си, Mg, Si из водных растворов электролитов на переменном токе : автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.17.14. М., 1994.-25 с.

50. Ерохин, А.Л. Физико-химические процессы при плазменно-электролитической обработке сплавов алюминия в силикатныхэлектролитах : автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.03.01. -Тула, 1995. -20 с.

51. Ерохин, A.JI. Модель формирования оксидных покрытий при плазменно-электролитическом оксидировании алюминия в растворах силикатов /

52. A.JI. Ерохин, В.В. Любимов, Р.В. Ашитков // Физика и химия обработки материалов. 1996. - №5. - С. 39-44.

53. Баутин, В.А. Механизм протекания процесса микродугового оксидирования алюминиевых сплавов и управление этим процессом : автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.17.03. М., 2006. - 24 с.

54. Казанцев, И.А. Технология получения композиционных материалов микродуговым оксидированием / И.А. Казанцев, А.О. Кривенков. Пенза : Информационно-издательский центр ПТУ, 2007. - 240 с.

55. Белеванцев, В.И. Модель перехода анодирования в микродуговой режим /

56. B.И. Белеванцев, Г.А. Марков, О.П. Терлеева и др. // Изв. Со АН СССР. Сер. хим. наук. 1989. - Вып. 6. - С.73-81.

57. Артемова, С.Ю. Формирование микроплазменными методами защитных оксидных покрытий из водных электролитов различного химического состава и степени дисперсности : дис. . канд. техн. наук. М., 1996. - 157 с.

58. Снежко, Л.А. Исследование коррозионной стойкости сплавов алюминия с силикатными покрытиями / Л.А. Снежко, Г.Б. Розенбойм, В.И. Черненко // Защита металла. 1981. - Т. 17. - С.618-620.

59. Саакиян, Л.С. Особенности влияния микродугового оксидирования на коррозионно-механическое поведение алюминиевых сплавов и покрытий / Л.С. Саакиян, А.П. Ефремов, И.А. Соболева // Защита металлов. 1994. -Т.30. -№1.-С. 101-104.

60. А.с. 1767044. Электролит для микродугового оксидирования алюминия и его сплавов / А.П. Ефремов, Л.С. Саакиян, И.М. Колесников и др. (СССР). 1992. -Бюл.№ 37.

61. Герасименко, А.А. Расслаивающая коррозия алюминиевых сплавов. II. Методы защиты, их эффективность и совершенствование / А.А. Герасименко, Т.Е. Ямпольская // Защита металлов. 2000. - Т. 36. - №4. -С. 438-448.

62. Каракозов, Э.С. Микродуговое оксидирование перспективный процесс получения керамических покрытий / Э.С. Каракозов, А.В. Чавдаров, Н.В. Барыкин // Сварочное производство. - 1993. №6. - С. 4-7.

63. Рамазанова, Ж.М. Коррозионная стойкость МДО-покрытий на сплавах алюминия / Ж.М. Рамазанова, Ю.Ю. Будницкая // Коррозия: материалы, защита. 2004. - №8. - С.26-29.

64. Гордиенко, П.С. Ванадийсодержащие анодно-оксидные пленки на сплавах алюминия / П.С. Гордиенко, B.C. Руднев, Т.И. Орлова и др. // Защита металлов. 1993. - Т.29. - №5. - С.739-742.

65. Белов, В.Т. Анодное окисление (анодирование) алюминия и его сплавов / В.Т. Белов, Я.И. Александров, А.С. Ишмуратова. М.: ЦНИИ «Электроника», 1988. - 65 с.

66. Пятерко, И.А. Оксидирование алюминия и его сплавов с образованием комбинированных покрытий с фторопластом при поляризации переменным асимметричным током : автореферат дис. . канд. техн. наук: 05.17.03. Новочеркасск, 1999. - 16 с!

67. Henley, V.F. Anodic oxidation of aluminium and its alloys / V.F. Henley. -PergamonPress, 1982.-P. 156.

68. Treatise on Materials Science and Technology v.23. Corrosion: Aquecous Processes and Passive Films, ed J.C.Scully, Academic Press, London, 1983. -P.464.

69. Беспалова, O.B. Исследование наполненных МДО-покрытий с использованием спектрометрии ядерного обратного рассеяния протонов / О.В, Беспалова, A.M. Борисов, В.П. Мичурина и др. // Физика и химия обработки материалов. 2002. - №2. - С. 63-66.

70. Черненко, В.И. Электролиты для формовки керамических покрытий на алюминии в режиме искрового разряда / В.И. Черненко, JI.A. Снежко, С.Б. Чернова// Защита металла. 1982. - Т.8. - №3. - С. 454-458.

71. Марка Давид. Методология структурного анализа и проектирования /

72. Давид Марка, Клемент МакГоуэн ; Пер. с англ. М.: 1993. - 240 с. - ISBM 5-7395-0007-9 (в пер.).

73. Вендров, A.M. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем / A.M. Вендров. М. : Argussoft Со, 1999. - 86 с.

74. Братухин, А.Г. CALS-стратегия наукоемкого машиностроения / А.Г. Братухин // Технология машиностроения. 2001. - №1. - С.5-17.

75. Маклаков, С.В. Моделирование бизнес-процессов с AllFusion Process Modeler (BPwin 4.1) / С.В. Маклаков. М. : ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. - 240 с.

76. Защита от коррозии. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. В 4 ч. Ч. 1 : сборник. М. : Изд-во стандартов, 1990. -267 с.

77. Логов, А.Б. Анализ состояния уникальных объектов (развитие и тестирование) / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.А. Логов. Кемерово : Институт угля и углехимии СО РАН, 2004. - 107 с.

78. Логов, А.Б. Анализ функционального состояния промышленных объектов в фазовом пространстве / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.А. Логов. -Кемерово : Институт угля и углехимии СО РАН, 2004. 168 с.

79. Логов, А.Б. Энтропийный подход к моделированию процесса реструктуризации угольной отрасли / А.Б. Логов, В.Н. Кочетков, А.А. Рожков. Институт угля и углехимии СО РАН, Кемерово - М. : 2001 - 324 с.

80. Логов, А.Б. Моделирование состояния угольного комплекса Кузбасса на стадии реструктуризации / А.Б. Логов, В.Н. Кочетков, В.И. Поварницин. -Новосибирск : Изд-во СО РАН, 1999. 104 с.

81. Пат. 2224828 Российская Федерация. Способ микродугового оксидирования и устройство для его осуществления / В.М Смелянский, Е.М. Морозов. 2004.

82. Боровиков, В.П. Statistica. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows / В.П. Боровиков, И.П. Боровиков. М. : Информацинно-издательский дом «Филинъ», 1998. - 608 с.

83. Жамбю, М. Иерархический кластер-анализ и соответствия / М. Жамбю. -М. : Финансы и статистика, 1988. 342с.: ил.

84. Харман, Г. Современный факторный анализ / Г. Харман. М. : Финансы и статистика, 1972. - 488с.

85. Логов, А.Б. Анализ состояния систем уникальных объектов / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.А. Логов // Вычислительные технологии. 2005. - Т. 10. -№5. - С.49-53.

86. Логов, А.Б. Моделирование тенденций поведения элементов систем уникальных объектов / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.А. Логов // Вычислительные технологии. 2005. - Т. 10. - №5. - С.54-56.

87. Логов, А.Б. Алгоритмы энтропийного метода анализа для отображения свойств объекта в фазовом пространстве / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев, А.А. Логов // Вычислительные технологии. 2005. - Т. 10. - №6. - С.75-81.

88. Логов, А.Б. Метод моделирования и диагностики катастроф / А.Б. Логов, Р.Ю. Замараев // Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф : труды VIII Всероссийской конф. Кемерово, 2005. - С. 119-122.

89. ГОСТ 9.302-88. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля. Введ. 1990-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 38 с.

90. Ашихмина, Т.Я. Рентгенофазовый анализ соединений / Т. Я. Ашихмина. — Киров : Кир.госпединститут, 1994. 72 с.

91. Ковалев, А.И. Современные методы исследования поверхности металлов и сплавов / А.И Ковалев, Г.В. Щербидинский. М. : Металлургия, 1989. -192 с.

92. Акимов, Г.В. Теория и методы исследования коррозии металла / Г.В. Акимов. М. Л.: Изд-во АН СССР, 1945. - 414 с.

93. ГОСТ 9.308-85. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы ускоренных коррозионных испытаний. Взамен ГОСТ 9.012-73 ; введ. 1987-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 20 с.

94. ГОСТ 9.913-90. Алюминий, магний и их сплавы методы ускоренных коррозионных испытаний. Взамен ГОСТ 9.017-74 и 9.020-74 ; введ. 199201-01. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 9 с.

95. Хохряков, Е.В. Механизм роста покрытия на стадии микроплазменных разрядов / Е.В. Хохряков, П.И. Бутягин, А.И. Мамаев // Физика и химия обработки материалов. 2003. - №2. - С. 57-60.

96. Методики контроля антипригарных и лакокрасочных покрытий : сборник. М. : ВИЛС, 1980. - 10 с.

97. Смелянский В.М. Исследование технологии получения тонких коррозионностойких покрытий на алюминиевых сплавах методом микродугового оксидирования / В.М. Смелянский, В.Ю. Блюменштейн, Е.П. Земскова // Упрочняющие технологии. 2005. - №7. - С.44-48.

98. Блюменштейн, В.Ю. Механика технологического наследования как научная основа проектирования процессов упрочнения деталей машин поверхностным пластическим деформированием : дис. . д-ра техн. наук : 05.02.08. М., 2002. - 595 с.

99. Блюменштейн, В.Ю. Механика технологического наследования на стадиях обработки и эксплуатации деталей машин / В.Ю. Блюменштейн,

100. В.М. Смелянский. М.: Машиностроение-1, 2007. - 400с., ил.

101. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для вузов / В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 640 е., ил.

102. Беренс, В. Руководство по оценке эффективности инвестиций / В. Беренс, П.М. Хавранек ; Пер. с англ. перераб. и дополн. изд. М. : Интерэксперт, ИНФРА-М, 1995. - 528 с.

103. ПЗ.Гитман, J1. Дж. Основы инвестирования / JI. Дж. Гитман, М.Д. Джонк ; Пер с англ. М. : Дело, 1997. - 1008 с.