item | Сибирский аэрокосмический журнал ISSN 2712-8970

UDK 620.197.2 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-1-115-124

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ МДО ПОКРЫТИЙ

Михеев А. Е., Гирн А. В., Раводина Д. В., Елизарьева И. Г.

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. Е-mail: michla@mail.ru

Повышение надежности, ресурса работы и безопасности эксплуатации конструкций из титановых сплавов, подвергающихся воздействию тепловых, химических и механических нагрузок, можно добиться нанесением различных защитных покрытий. Одним из эффективных методов защиты таких сплавов является образование на их поверхности устойчивых против воздействия внешних факторов оксидных покрытий. Большой интерес с этой точки зрения представляет метод микродугового оксидирования (МДО), позволяющий получать многофункциональные керамикоподобные оксидные покрытия с уникальными свойствами. Такие покрытия могут применяться для создания на деталях прочного тепло- и электроизолирующего слоя, защиты поверхностей от эрозии в высокоскоростных газовых потоках, коррозии в агрессивных средах и износа трением, для повышения коэффициента излучения поверхности и т. п. Этот метод хорошо отработан для оксидирования алюминиевых сплавов. Несмотря на то, что механизм образования покрытий при МДО для алюминиевых и титановых сплавов одинаков, существуют определенные различия в структуре и характеристиках полученного покрытия. Например, считается, что при обработке МДО алюминиевых сплавов не требуется предварительная подготовка поверхности и адгезионная прочность сопоставима с прочностью материала подложки. Однако при обработке титановых сплавов нами были отмечены случаи значительного снижения адгезионной прочности. Одной из причин может быть отсутствие предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытий. Поэтому исследования, направленные на изучение влияния способа подготовки поверхности и полученной шероховатости на характеристики нанесенных покрытий, являются актуальными.

Ключевые слова: микродуговое оксидирование, титановые сплавы, подготовка поверхности, толщина, адгезионная прочность, шероховатость.

References

1. Коломейченко А. В. Технологии повышения долговечности деталей машин
восстановлением и упрочнением рабочих поверхностей комбинированными методами с
применением микродугового оксидирования : монография. Орел : Орел ГАУ, 2013. 255 с.
2. Жуков С. В. Исследование процессов и разработка технологии формирования
многофункциональных покрытий МДО на титановых сплавах в приборостроении : автореф.
дис. … канд. техн. наук. М. : МАТИ – Российский государственный технологический
университет им. К.Э. Циолковского, 2009.
3. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И. В. Суминов и
др. М. : ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.
4. Гордиенко П. С., Гнеденков С. В. Микродуговое оксидирование титана и его сплавов.
Владивосток : Дальнаука, 1997. 185 с.
5. Влияние технологических параметров микродугового оксидирования на
коррозионную стойкость покрытий / А. В. Гирн, Е. В. Вахтеев, Т. В. Трушкина, Д. В. Орлова
// Миасс. Механика и процессы управления : Материалы XXXXI Всеросс. симп. Т. 3. М. :
РАН, 2011. С. 168–173.
6. Трушкина Т. В., Гирн А. В. Коррозионная стойкость МДО покрытий в агрессивных
средах // Вестник СибГАУ. 2014. № 1(53). С. 179–184.
7. Адгезия и пластичность покрытий, полученных микроплазменным оксидированием
титана / А. И. Мамаев, Т. И. Дорофеева, В. А. Мамаева, В. Н. Бориков // Технология
материалов. 2008. № 3. С. 33–37.
8. Мамаев А. И., Мамаева В. А. Сильнотоковые микроплазменные процессы в растворах
электролитов. Новосибирск : Издательство СО РАН, 2005. 255 с.
9. Формирование покрытий на вентильных металлах и сплавах в электролитах с
емкостным регулированием энергии при микродуговом оксидировании / П. С. Гордиенко, В.
С. Василенко и др. // Защита металлов. 2006. Т. 42, № 5. С. 500–505.
10. Формирование наноструктурных неметаллических неорганических покрытий путем
локализации высокоэнергетических потоков на границе раздела фаз / А. И. Мамаев, В. А.
Мамаева, В. Н. Бориков, Т. И. Дорофеева. Томск : Изд-во Том. ун-та, 2010. 360 c.
11. Суминов И. В. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности
металлов и сплавов. М. : Техносфера, 2011. 512 с.
12. Технологические возможности микродугового оксидирования алюминиевых сплавов /
Н. А. Терехин, В. В. Стацура, А. А. Голенкова и др. // Вестник машиностроения. 2003. № 2.
С. 56–63.
13. Андреев А. С. Влияние состава электролита на структуру с свойства оксидных
покрытий, сформированных на титановых сплавах микродуговым оксидированием //
Решетневские чтения : материалы XIII Междунар. науч. конф., посвящ. памяти генерал.
конструктора ракет.-космич. систем академика М.Ф.Решетнева (10–12 ноября 2009, г.
Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; СибГАУ. Красноярск, 2009. Ч. 1. С.
307–308.
14. Патент России 1783004, МКИ5 С25D11/02. Способ микродугового оксидирования
вентильных металлов и их сплавов / В. С. Руднев, П. С. Гордиенко, А. Г. Курносова, Т. И.
Орлова ; заявл. 17.10.89 ; опубл. 23.12.92, Бюл. № 47.
15. Гордиенко П. С. Образование покрытий на анодно-поляризованных электродах в
водных электролитах при потенциалах искрения и пробоя. Владивосток : Дальнаука, 1996.
216 с.
16. Федоров В. А., Белозеров В. В., Великосельская Н. Д. Формирование упрочненных
поверхностных слоев методом микродугового оксидирования в различных электролитах и
при изменении токовых режимов // Физика и химия обработки материалов. 1991. № 1. С. 87–
93.
17. Нечаев Г. Г. Микродуговое оксидирование титановых сплавов в щелочных
электролитах // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14, № 4. С. 453–
455.
18. Кузнецов Ю. А., Кулаков К. В., Гончаренко В. В. Особенности выбора электролита
для получения толстослойных керамических покрытий [Электронный ресурс]. URL:

http://science-bsea.narod.ru/2011/mashin_2011_14/kuznecov_texno.htm
20.12.2019).

(дата

обращения:

19. Патент РФ 2046156, МПК6 C25D11/04. Электролит для формирования покрытий на
вентильных металлах / П. С. Гордиенко, С. В. Гнеденко, О. А. Хрисанфова, Н. Г. Вострикова,
А. Н. Ковряков ; заявл. 21.05.92 ; опубл. 20.10.95 ; заявка № 5043332/26.
20. ГОСТ 209-75. Резина и клей. Методы определения прочности связи с металлом при
отрыве. М. : Изд-во стандартов, 1993. 23 с.

Михеев Анатолий Егорович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой
летательных аппаратов, Сибирский государственный университет науки и технологий имени
академика М. Ф. Решетнёва. E-mail: michla@mail.ru.
Гирн Алексей Васильевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры летательных
аппаратов, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф.
Решетнёва. E-mail: girn007@gmail.com.
Раводина Дарья Владимировна – инженер, Сибирский государственный университет науки и
технологий имени академика М. Ф. Решетнёва. E-mail: Dashaorlova12@yandex.ru.
Елизарьева Ирина Георгиевна – магистрант, Сибирский государственный университет науки и
технологий имени академика М. Ф. Решетнёва. E-mail: elirina777@mail.ru.

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ МДО ПОКРЫТИЙ

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Контакты

Контакты

Сибирский АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ журнал

ISSN 2712-8970

Социальные сети