Вплив умов мікроплазмової обробки (мікродугове оксидування у анодно-катодному режимі) алюмінієвих сплавів на їх фазовий склад

Автор(и)

  • Valery Belozerov Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-7623-3658
  • Oleg Sоbоl Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-4497-4419
  • Anna Mahatilova Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-7146-7087
  • Valeria Subbotinа Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-3882-0368
  • Taha A. Tabaza Al-Zaytoonah University Queen Alia Airport str., 594, Amman, Jordan, 11733, Йорданія
  • Ubeidulla F. Al-Qawabeha Tafila Technical University P O Box, 179, Tafila, Jordan, 66110, Йорданія
  • Safwan Moh`d Al-Qawabah Al-Zaytoonah University Queen Alia Airport str., 594, Amman, Jordan, 11733, Йорданія

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112065

Ключові слова:

структурна інженерія, мікроплазмова обробка, анодно-катодний режим, фазовий склад

Анотація

Наведено дослідження щодо впливу режимів мікроплазмового оксидування в активованих додатками електролітах на фазово-структурний стан покриттів що формуються на основі алюмінію. Виявлено багатостадийность фазоутворення в процесі формування покриттів на алюмінієвих сплавах в лужно-силикатном електроліті і анодно-катодному режимі мікроплазмового оксидування. Показано вплив кристаллохімічних характеристик катіонів оброблюваного сплаву і катіонів, що входять до складу електроліту на процес перетворення γ-Al2O3→α-Al2O3

Біографії авторів

Valery Belozerov, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, професор

Кафедра матеріалознавства

Oleg Sоbоl, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор фізико-математичних наук, професор

Кафедра матеріалознавства

Anna Mahatilova, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра матеріалознавства

Valeria Subbotinа, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра матеріалознавства

Taha A. Tabaza, Al-Zaytoonah University Queen Alia Airport str., 594, Amman, Jordan, 11733

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машинобудування

Ubeidulla F. Al-Qawabeha, Tafila Technical University P O Box, 179, Tafila, Jordan, 66110

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машинобудування

Safwan Moh`d Al-Qawabah, Al-Zaytoonah University Queen Alia Airport str., 594, Amman, Jordan, 11733

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра машинобудування

Посилання

  1. Belozerov, V., Mahatilova, A., Sobol', O., Subbotina, V., Subbotin, A. (2017). Investigation of the influence of technological conditions of microarc oxidation of magnesium alloys on their structural state and mechanical properties. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (5 (86)), 39–43. doi: 10.15587/1729-4061.2017.96721
  2. Barmin, A. E., Zubkov, A. I., Il'inskii, A. I. (2012). Structural features of the vacuum condensates of iron alloyed with tungsten. Functional Materials, 19 (2), 256–259.
  3. Shim, D.-S., Baek, G.-Y., Lee, S.-B., Yu, J.-H., Choi, Y.-S., Park, S.-H. (2017). Influence of heat treatment on wear behavior and impact toughness of AISI M4 coated by laser melting deposition. Surface and Coatings Technology, 328, 219–230. doi: 10.1016/j.surfcoat.2017.08.059
  4. Sapegina, I. V., Dorofeev, G. A., Mokrushina, M. I., Pushkarev, B. E., Lad’yanov, V. I. (2017). High-nitrogen 23Cr9Мn1N steel manufactured by aluminothermy under nitrogen pressure: structure and mechanical properties. Letters on Materials, 7 (2), 137–140. doi: 10.22226/2410-3535-2017-2-137-140
  5. Barmin, A. E., Sobol’, O. V., Zubkov, A. I., Mal’tseva, L. A. (2015). Modifying effect of tungsten on vacuum condensates of iron. The Physics of Metals and Metallography, 116 (7), 706–710. doi: 10.1134/s0031918x15070017
  6. Ivashchenko, V. I., Dub, S. N., Scrynskii, P. L., Pogrebnjak, A. D., Sobol’, O. V., Tolmacheva, G. N. et. al. (2016). Nb–Al–N thin films: Structural transition from nanocrystalline solid solution nc-(Nb,Al)N into nanocomposite nc-(Nb, Al)N/a–AlN. Journal of Superhard Materials, 38 (2), 103–113. doi: 10.3103/s1063457616020040
  7. Grigoriev, S. N., Sobol, O. V., Beresnev, V. M., Serdyuk, I. V., Pogrebnyak, A. D., Kolesnikov, D. A., Nemchenko, U. S. (2014). Tribological characteristics of (TiZrHfVNbTa)N coatings applied using the vacuum arc deposition method. Journal of Friction and Wear, 35 (5), 359–364. doi: 10.3103/s1068366614050067
  8. Bourebia, M., Laouar, L., Hamadache, H., Dominiak, S. (2016). Improvement of surface finish by ball burnishing: approach by fractal dimension. Surface Engineering, 33 (4), 255–262. doi: 10.1080/02670844.2016.1232778
  9. Sobol’, O. V. (2016). The influence of nonstoichiometry on elastic characteristics of metastable β-WC1–x phase in ion plasma condensates. Technical Physics Letters, 42 (9), 909–911. doi: 10.1134/s1063785016090108
  10. Sobol’, O. V. (2011). Control of the structure and stress state of thin films and coatings in the process of their preparation by ion-plasma methods. Physics of the Solid State, 53 (7), 1464–1473. doi: 10.1134/s1063783411070274
  11. Sobol’, O. V., Andreev, A. A., Grigoriev, S. N., Volosova, M. A., Gorban’, V. F. (2012). Vacuum-arc multilayer nanostructured TiN/Ti coatings: structure, stress state, properties. Metal Science and Heat Treatment, 54 (1-2), 28–33. doi: 10.1007/s11041-012-9451-1
  12. Sobol’, O. V. (2016). Structural Engineering Vacuum-plasma Coatings Interstitial Phases. Journal of Nano- and Electronic Physics, 8 (2), 02024–1–02024–7. doi: 10.21272/jnep.8(2).02024
  13. Pogrebnjak, A. D., Bondar, O. V., Abadias, G., Ivashchenko, V., Sobol, O. V., Jurga, S., Coy, E. (2016). Structural and mechanical properties of NbN and Nb-Si-N films: Experiment and molecular dynamics simulations. Ceramics International, 42 (10), 11743–11756. doi: 10.1016/j.ceramint.2016.04.095
  14. Chen, C.-M., Chu, H.-J., He, J.-L. (2017). Anodic dyeing of micro-arc oxidized aluminum with a cathodic pretreatment. Surface and Coatings Technology, 324, 92–98. doi: 10.1016/j.surfcoat.2017.05.062
  15. Krivonosova, E. A., Ponomarev, I. S. (2016). Features of Aluminum Alloy Microplasma Oxidation During Operation in a Polar Pulsating Current Regime. Metallurgist, 60 (5-6), 641–645. doi: 10.1007/s11015-016-0344-1
  16. Banakh, O., Journot, T., Gay, P.-A., Matthey, J., Csefalvay, C., Kalinichenko, O. et. al. (2016). Synthesis by anodic-spark deposition of Ca- and P-containing films on pure titanium and their biological response. Applied Surface Science, 378, 207–215. doi: 10.1016/j.apsusc.2016.03.161
  17. Yerokhin, A. L., Nie, X., Leyland, A., Matthews, A., Dowey, S. J. (1999). Plasma electrolysis for surface engineering. Surface and Coatings Technology, 122 (2-3), 73–93. doi: 10.1016/s0257-8972(99)00441-7
  18. Asadi, S., Kazeminezhad, M. (2016). Multi Directional Forging of 2024 Al Alloy After Different Heat Treatments: Microstructural and Mechanical Behavior. Transactions of the Indian Institute of Metals, 70 (7), 1707–1719. doi: 10.1007/s12666-016-0967-8
  19. Martin, J., Melhem, A., Shchedrina, I., Duchanoy, T., Nominé, A., Henrion, G. et. al. (2013). Effects of electrical parameters on plasma electrolytic oxidation of aluminium. Surface and Coatings Technology, 221, 70–76. doi: 10.1016/j.surfcoat.2013.01.029
  20. Lv, G., Gu, W., Chen, H., Feng, W., Khosa, M. L., Li, L. et. al. (2006). Characteristic of ceramic coatings on aluminum by plasma electrolytic oxidation in silicate and phosphate electrolyte. Applied Surface Science, 253 (5), 2947–2952. doi: 10.1016/j.apsusc.2006.06.036
  21. Veys-Renaux, D., Chahboun, N., Rocca, E. (2016). Anodizing of multiphase aluminium alloys in sulfuric acid: in-situ electrochemical behaviour and oxide properties. Electrochimica Acta, 211, 1056–1065. doi: 10.1016/j.electacta.2016.06.131
  22. Wang, P., Wu, T., Xiao, Y. T., Zhang, L., Pu, J., Cao, W. J., Zhong, X. M. (2017). Characterization of micro-arc oxidation coatings on aluminum drillpipes at different current density. Vacuum, 142, 21–28. doi: 10.1016/j.vacuum.2017.04.038
  23. Shen, Y., Sahoo, P. K., Pan, Y. (2017). A Study of Micro-Arc Oxidation Coatings on Aluminum Alloy Drill Pipe for Offshore Platform. Marine Technology Society Journal, 51 (3), 16–22. doi: 10.1115/omae2016-54685
  24. Tran, Q.-P., Kuo, Y.-C., Sun, J.-K., He, J.-L., Chin, T.-S. (2016). High quality oxide-layers on Al-alloy by micro-arc oxidation using hybrid voltages. Surface and Coatings Technology, 303, 61–67. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.03.049
  25. Ayday, A. (2017). Effect of Two-Step Oxidation on Performance of Micro-Arc Oxidation on 6063 Aluminum Alloy. Acta Physica Polonica A, 131 (1), 96–98. doi: 10.12693/aphyspola.131.96
  26. Tran, Q.-P., Sun, J.-K., Kuo, Y.-C., Tseng, C.-Y., He, J.-L., Chin, T.-S. (2017). Anomalous layer-thickening during micro-arc oxidation of 6061 Al alloy. Journal of Alloys and Compounds, 697, 326–332. doi: 10.1016/j.jallcom.2016.11.372
  27. Pawlik, A., Hnida, K., Socha, R. P., Wiercigroch, E., Małek, K., Sulka, G. D. (2017). Effects of anodizing conditions and annealing temperature on the morphology and crystalline structure of anodic oxide layers grown on iron. Applied Surface Science, 426, 1084–1093. doi: 10.1016/j.apsusc.2017.07.156
  28. Lv, P. X., Chi, G. X., Wei, D. B., Di, S. C. (2011). Design of Scanning Micro-Arc Oxidation Forming Ceramic Coatings on 2024 Aluminium Alloy. Advanced Materials Research, 189-193, 1296–1300. doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.189-193.1296
  29. Choi, J. W., Heo, S. J., Koak, J. Y., Kim, S. K., Lim, Y. J., Kim, S. H., Lee, J. B. (2006). Biological responses of anodized titanium implants under different current voltages. Journal of Oral Rehabilitation, 33 (12), 889–897. doi: 10.1111/j.1365-2842.2006.01669.x
  30. Klopotov, A. A., Abzaev, Yu. A., Potekaev, A. I., Volokitin, O. G. (2012). Osnovy rentgenostrukturnogo analiza v materialovedenii. Tomsk: Izd-vo Tom. gos. arhit.-stroit. Un-ta, 276.
  31. Sabaghi Joni, M., Fattah-alhosseini, A. (2016). Effect of KOH concentration on the electrochemical behavior of coatings formed by pulsed DC micro-arc oxidation (MAO) on AZ31B Mg alloy. Journal of Alloys and Compounds, 661, 237–244. doi: 10.1016/j.jallcom.2015.11.169

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-10-31

Як цитувати

Belozerov, V., Sоbоl O., Mahatilova, A., Subbotinа V., Tabaza, T. A., Al-Qawabeha, U. F., & Al-Qawabah, S. M. (2017). Вплив умов мікроплазмової обробки (мікродугове оксидування у анодно-катодному режимі) алюмінієвих сплавів на їх фазовий склад. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(12 (89), 52–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112065

Номер

Том 5 № 12 (89) (2017): МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Valery Belozerov, Oleg Sоbоl, Anna Mahatilova, Valeria Subbotinа, Taha A. Tabaza, Ubeidulla F. Al-Qawabeha, Safwan Moh`d Al-Qawabar

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.