Дослідження особливості плазмово-електролітичної обробки поршневого сплаву АК12М2МгН з формуванням керамікоподібних покривів

Автор(и)

  • Ann Karakurkchi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 31002, Україна https://orcid.org/0000-0002-1287-3859
  • Mykola Sakhnenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-5525-9525
  • Maryna Ved Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-5719-6284
  • Igor Parsadanov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0587-4033

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.124188

Ключові слова:

поршневий сплав АК12М2МгН, плазмово-електролітичне оксидування, поршневий силумін, керамікоподібний покрив

Анотація

Досліджено особливості плазмово-електролітичної обробки (ПЕО) поршневого силуміну АК12М2МгН у лужних електролітах з формуванням допованих манганом та кобальтом керамікоподібних покривів. Показано, що морфологія та склад оксидних покривів залежать від типу використовуваного електроліту. Визначено технологічні параметри ПЕО-обробки поршневого силуміну для формування рівномірних покривів із високим вмістом допантів. Запропоновані системи можуть знайти застосування в технологіях внутрішньоциліндрового каталізу з метою зниження токсичності газових викидів двигунів та підвищення їх паливної економічності.

Біографії авторів

Ann Karakurkchi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 31002

Кандидат технічних наук, начальник науково-дослідної лабораторії

Mykola Sakhnenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра фізичної хімії

Maryna Ved, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра загальної та неорганічної хімії

Igor Parsadanov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра двигунів внутрішнього згоряння

Посилання

  1. Belov, N. A. (2010). Fazovyi sostav promyshlennykh i perspektivnykh alyuminievykh splavov. Moscow: Izdatelskiy dom MISiS, 511.
  2. Glazoff, M. V., Zolotorevsky, V. S., Belov, N. A. (2007). Casting Aluminum Alloys. Oxford: Elsiever, 544. doi:10.1016/b978-0-08-045370-5.x5001-9
  3. Sakhnenko, M. D., Ved, M. V., Karakurkchi, H. V., Yermolenko, I. Yu., Zyubanova, S. I. (2013). Resursozaoshchadzhuval'na tekhnolohiya vidnovlennya znoshenykh detaley. Intehrovani tekhnolohiyi ta resursozberezhennya, 2, 9–13.
  4. Kolmykov, D. V., Honcharov, A. N. (2012). Kombynyrovannye metody uprochnenyia. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu, 6 (24), 46–50.
  5. Mazurenko, Ye. A., Herasymchuk, A. I., Ovsiannykov, V. P. (2001). Khimichne osadzhennia z hazovoi fazy, syntez funktsionalnykh materialiv (ohliad). Fizyka i khimiia tverdoho tila, 2 (3), 339–349.
  6. Bobzin, K., Ernst, F., Richardt, K., Schlaefer, T., Verpoort, C., Flores, G. (2008). Thermal spraying of cylinder bores with the Plasma Transferred Wire Arc process. Surface and Coatings Technology, 202 (18), 4438–4443. doi:10.1016/j.surfcoat.2008.04.023
  7. Nosov, A. S., Meleshin, V. V., Tovmasyan, A. B., Babich, A. G. (2017). Obzor tehnologicheskih meropriyatiy, napravlennyih na povyishenie nadezhnosti tsilindro-porshnevoy gruppyi dvigatelya vnutrennego sgoraniya. Sovremennyie materialyi, tehnika i tehnologii, 3 (11), 80–85.
  8. Okada, A. (2010). Innovative materials for automotive industry. New York: Nova Science Publishers, 147.
  9. Sakhnenko, N., Ved, M., Karakurkchi, A., Galak, A. (2016). A study of synthesis and properties of manganese-containing oxide coatings on alloy VT1-0. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (5 (81)), 37–43. doi:10.15587/1729-4061.2016.69390
  10. Yar-Mukhamedova, G. Sh., Ved, M. V., Karakurkchi, A. V., Sakhnenko, N. D. (2017). Mixed alumina and cobalt containing plasma electrolytic oxide coatings. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 213. doi:10.1088/1757-899x/213/1/012020
  11. Nemenenok, B. M., Kalinichenko, V. A., Sadoha, M. A., Gutko, V. I. (2005). Povyishenie resursa rabotyi porshney dvigateley vnutrennego sgoraniya. Lite i metallurgiya, 2 (34), 175–178.
  12. Rudnev, V. S., Lukiyanchuk, I. V., Vasilyeva, M. S., Medkov, M. A., Adigamova, M. V., Sergienko, V. I. (2016). Aluminum- and titanium-supported plasma electrolytic multicomponent coatings with magnetic, catalytic, biocide or biocompatible properties. Surface and Coatings Technology, 307, 1219–1235. doi:10.1016/j.surfcoat.2016.07.060
  13. Ved, M. V., Sahnenko, N. D., Karakurkchi, A. V., Ermolenko, I. Yu. (2014). Electroplating and functional properties of Fe-Mo and Fe-Mo-W coatings. Voprosyi himii i himicheskoy tehnologii, 5–6 (98), 53–60.
  14. Gupta, P., Tenhundfeld, G., Daigle, E. O., Ryabkov, D. (2007). Electrolytic plasma technology: Science and engineering–An overview. Surface and Coatings Technology, 201 (21), 8746–8760. doi:10.1016/j.surfcoat.2006.11.023
  15. Rogov, A. B., Slonova, A. I., Shayapov, V. R. (2012). Peculiarities of iron-containing microplasma coating deposition on aluminum in homogeneous electrolyte. Applied Surface Science, 261, 647–652. doi:10.1016/j.apsusc.2012.08.075
  16. Borisov, A. M., Krit, B. L., Lyudin, V. B., Morozova, N. V., Suminov, I. V., Apelfeld, A. V. (2016). Microarc oxidation in slurry electrolytes: A review. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 52 (1), 50–78. doi:10.3103/s106837551601004x
  17. Malyshev, V. N., Zorin, K. M. (2007). Features of microarc oxidation coatings formation technology in slurry electrolytes. Applied Surface Science, 254 (5), 1511–1516. doi:10.1016/j.apsusc.2007.07.079
  18. Sakhnenko, M., Karakurkchi, A., Galak, A., Menshov, S., Matykin, O. (2017). Examining the formation and properties of TiO2 oxide coatings with metals of iron triad. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 4–10. doi:10.15587/1729-4061.2017.97550
  19. Parsadanov, I. V., Sakhnenko, M. D., Khyzhnyak, V. O., Karakurkchi, H. V. (2016). Improving the environmental performance of engines by intra-cylinder neutralization of toxic exhaust gases. Internal Combustion Engines, 2, 63–67. doi:10.20998/0419-8719.2016.2.12
  20. Ved, M. V., Sakhnenko, N. D., Karakurkchi, A. V., Myrna, T. Yu. (2017). Functional mixed cobalt and aluminum oxide coatings for environmental safety. Functional Materials, 24 (2), 303–310. doi:10.15407/fm24.02.303
  21. Sakhnenko, N. D., Ved, M. V., Androshchuk, D. S., Korniy, S. A. (2016). Formation of coatings of mixed aluminum and manganese oxides on the AL25 alloy. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 52 (2), 145–151. doi:10.3103/s1068375516020113
  22. Kotok, V., Kovalenko, V., Malyshev, V. (2017). Comparison of oxygen evolution parameters on different types of nickel hydroxide. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (89)), 12–19. doi:10.15587/1729-4061.2017.109770
  23. Xu, F., Xia, Y., Li, G. (2009). The mechanism of PEO process on Al–Si alloys with the bulk primary silicon. Applied Surface Science, 255 (23), 9531–9538. doi:10.1016/j.apsusc.2009.07.090
  24. Wang, P., Li, J. P., Guo, Y. C., Yang, Z., Wang, J. L. (2016). Ceramic coating formation on high Si containing Al alloy by PEO process. Surface Engineering, 32 (6), 428–434. doi:10.1179/1743294415y.0000000003
  25. Dudareva, N. Y., Abramova, M. M. (2016). The Structure of Plasma-Electrolytic Coating Formed on Al–Si alloys by the Micro-Arc Oxidation Method. Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces, 52 (1), 128–132. doi:10.1134/s2070205116010093
  26. Xue, W., Shi, X., Hua, M., Li, Y. (2007). Preparation of anti-corrosion films by microarc oxidation on an Al–Si alloy. Applied Surface Science, 253 (14), 6118–6124. doi:10.1016/j.apsusc.2007.01.018
  27. Dai, L., Li, W., Zhang, G., Fu, N., Duan, Q. (2017). Anti-corrosion and wear properties of plasma electrolytic oxidation coating formed on high Si content Al alloy by sectionalized oxidation mode. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 167, 012063. doi:10.1088/1757-899x/167/1/012063
  28. Rogov, A. B. (2015). Plasma electrolytic oxidation of A1050 aluminium alloy in homogeneous silicate-alkaline electrolytes with edta 4–complexes of Fe, Co, Ni, Cu, La and Ba under alternating polarization conditions. Materials Chemistry and Physics, 167, 136–144. doi:10.1016/j.matchemphys.2015.10.020
  29. Boguta, D. L., Rudnev, V. S., Yarovaya, T. P., Kaidalova, T. A., Gordienko, P. S. (2002). On Composition of Anodic-Spark Coatings Formed on Aluminum Alloys in Electrolytes with Polyphosphate Complexes of Metals. Russian Journal of Applied Chemistry, 75 (10), 1605–1608. doi:10.1023/a:1022263331315
  30. Rudnev, V. S. (2008). Multiphase anodic layers and prospects of their application. Protection of Metals, 44 (3), 263–272. doi:10.1134/s0033173208030089
  31. Krishtal, M. M., Yasnikov, I. S., Ivashin, P. V., Polunin, A. V. (2012). O primenenii tehnologii mikrodugovogo oksidirovaniya dlya remonta i vosstanovleniya izdeliy iz siluminov. Aviatsionnaya i raketno-kosmicheskaya tehnika, 3 (34), 225–228.
  32. Krishtal, M. M., Ivashin, P. V., Kolomiets, P. V. (2012). Ispolzovanie tehnologii mikrodugovogo oksidirovaniya pri razrabotke DVS s blokom tsilindrov iz alyuminievogo splava. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk, 12 (4), 242–246.
  33. Dudareva, N., Kal’shchikov, R., Dombrovskii, O., Butusov, I. (2015). Experimentally Studied Thermal Piston-head State of the Internal-Combustion Engine with a Thermal Layer Formed by Micro-Arc Oxidation Method. Science and Education of the Bauman MSTU, 15 (5), 115–125. doi:10.7463/0515.0774148
  34. Butusov, I., Dudareva, N. (2013). Influence of micro-arc oxidation on durability of IC-engine’s piston. Science and Education of the Bauman MSTU, 13 (9), 127–144. doi:10.7463/0913.0606017
  35. Stepanov, V. A. (2014). Uluchshenie ekspluatatsionnyih pokazateley avtomobiley mikrodugovyim oksidirovaniem dnisch porshney dvigateley. Science and world, 1 (5), 115–117.
  36. Nurutdinov, A. Sh., Stepanov, V. A., Hohlov, A. L., Uhanov, D. A., Kanyaeva, O. M. (2013). Povyishenie tehniko-ekspluatatsionnyih pokazateley DVS modernizatsiey tsilindroporshnevoy gruppyi. Vestnik SGAU im. N. I. Vavilova, 11, 56–59.
  37. Marchenko, A. P., Shpakovskiy, V. V. (2011). Vliyanie korundovogo sloya na rabochih poverhnostyah porshney na protsess sgoraniya v DVS. Dvigateli vnutrennego sgoraniya, 2, 24–28.
  38. Marchenko, A. P., Shpakovskyi, V. V., Pylov, V. V. (2013). Pidvyshchennya ekonomichnosti benzynovoho dvyhuna na riznykh rezhymakh roboty pry zastosuvanni chastkovo-dynamichnoyi teploizolyatsiyi porshniv. Visnyk NTU «KhPI», 32 (1005), 106–110.
  39. Sakhnenko, N. D., Ved, M. V., Karakurkchi, A. V.; Fesenko, O., Yatsenko, L. (Eds.). (2017). Chapter 38. Nanoscale Oxide PEO Coatings Forming from Diphosphate Electrolytes: Proceedings // Nanophysics, Nanomaterials, Interface Studies, and Applications. Springer International Publishing AG, 507–531. doi:10.1007/978-3-319-56422-7_38
  40. Ved, M. V., Karakurkchi, A. V., Sakhnenko, N. D., Gorohivskiy, A. S. (2017). Synthesis of Catalytic Cobalt-Containing Coatings on Alloy Al25 Surface by Plasma Electrolytic Oxidation. Chemistry, Physics and Technology of Surface, 82 (1), 73–79. doi:10.15407/hftp08.01.073
  41. Parsadanov, I. V., Sakhnenko, N. D., Ved, M. V., Rykova, I. V., Khyzhniak, V. O., Karakurkchi, A. V., Gorohivskiy, A. S. (2017). Increasing the efficiency of intra-cylinder catalysis in diesel engines. Voprosyi himii i himicheskoy tehnologii, 52 (6), 145–151.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-12-28

Як цитувати

Karakurkchi, A., Sakhnenko, M., Ved, M., & Parsadanov, I. (2017). Дослідження особливості плазмово-електролітичної обробки поршневого сплаву АК12М2МгН з формуванням керамікоподібних покривів. Technology Audit and Production Reserves, 1(1(39), 27–35. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.124188

Номер

Том 1 № 1(39) (2018): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Матеріалознавство: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Maryna Ved

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.