Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/18415
Назва: Methods of Structural Engineering of Surface in Solving the Problems of Multifactorial Increase of the Level of Operational Characteristics of Materials
Автори: VOLKOV, Оleh
SUBBOTINА, Valeria
SUBBOTIN, Oleksandr
VASILCHENKO, Alexey
SHYOGOLEVA, Mariy
Ключові слова: structural engineering of surface
microarc oxidation
anodic-cathodic mode
electrolyte composition
phase composition
X-ray diffraction analysis
coating thickness
hardness
Дата публікації: 6-жов-2023
Видавництво: Trans Tech Publications Ltd, Switzerland
Бібліографічний опис: Solid State Phenomena
Серія/номер: Vol, 350;pp. 3-12
Короткий огляд (реферат): In the course of the study, several different methods of surface structural engineering are reviewed. The methods described in this paper are characterized by different process physics on the way to obtaining the result, but they are aimed at modifying the structure and properties of the surfaces to which they are applied. Among them, two different technological directions are considered. The first area involves technologies that include a friction component, namely thermofriction treatment (TFT) for thermofriction strengthening (TFS), additional thermofriction strengthening (ATFS) or thermofriction welding (TFW). The second direction is a technology that involves the use of an anode-cathode electrolysis mode in an alkaline-silicate electrolyte – micro-arc oxidation (MAO). The paper describes the features and results of the application of such technologies and the feasibility of using this or that method for materials of different classes, and presents schemes of the corresponding installations. The result of additional hardening of the surface of U8A steel from a microhardness level of 7.2 GPa to 14.7 GPa using the ATFS method after its thermal hardening to almost the maximum possible level is shown. The microstructure of the cross-section of a prehardened specimen of U8A steel after ATFS is presented, where the degree and nature of surface hardening are reliably visible. It is emphasized that in previous studies, consistently effective hardening of steels of various classes has been achieved, even up to the level of 22 GPa in 65G steel. Regarding the method of microarc oxidation, the structure and properties of coatings on low-alloy aluminum alloys AB and AD1 formed in an alkaline-silicate electrolyte in the anode-cathode MAO mode were investigated. It is shown that the method of MAO in alkaline-silicate electrolyte allows to obtain a coating thickness of up to 300 μm, a coating growth rate of ~ 2 μm/min, and a coating hardness of 10-20 GPa. The coatings have high adhesion to the substrate; they have a layered structure. The properties of the coatings are determined by the properties of the base layer. The coatings have a crystalline structure and consist of the following phases: γ-Al2O3, α-Al2O3, mullite (3Al2O3•2SіO2), the ratio between the phases depends on the electrolysis conditions. It has been established that phase formation begins with the γ-Al2O3 phase, which in the process of further coating growth turns into the α-Al2O3 phase or interacts with silicon oxide to form the mullite phase.
Опис: МЕТОДИ СТРУКТУРНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ ПОВЕРХНІ ПРИ ВИРІШЕННІ ЗАВДАНЬ БАГАТОФАКТОРНОГО ПІДВИЩЕННЯ РІВНЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРІАЛІВ. Анотація. В процесі дослідження проведено огляд декількох різних методів структурної інженерії поверхні. Методи, які описано в роботі характеризуються різною фізикою процесу на шляху до отримання результату, проте вони спрямовані на модифікування структури та властивостей поверхонь до яких застосовані. Серед них розглянуті два різні технологічні напрямки. Перший напрямок передбачає технології, які включають фрикційну складову, а саме термофрикційне оброблення (ТФО) для термофрикційного зміцнення (ТФЗ), додаткове термофрикційне зміцнення (ДТФЗ) або термофрикційне зварювання (ТФЗв). Другий напрямок – це технологія, яка передбачає застосування анодно - катодного режиму електролізу в лужно-силікатному електроліті – мікродугове оксидування (МДО). В роботі описано особливості та результати застосування таких технологій і доцільність використання того чи іншого методу, щодо матеріалів різних класів, представлені схеми відповідних установок. Показано результат додаткового зміцнення поверхні сталі У8А з рівня мікротвердості 7,2 ГПа до 14,7 ГПа при застосуванні методу ДТФЗ після її зміцнення термічним шляхом до майже максимально можливого рівня. Наведено мікроструктуру перерізу попередньо загартованого зразка із сталі У8А після ДТФЗ, де достовірно видно ступінь та характер зміцнення поверхні. Підкреслено, що в попередніх дослідженнях досягнуто стабільно ефективне зміцнення сталей різних класів, навіть до рівня 22 ГПа в сталі 65Г. Щодо методу мікродугового оксидування, досліджено структуру та властивості покриттів на алюмінієвих низьколегованих сплавах АВ і АД1, які сформовані в лужно - силікатному електроліті при анодно - катодному режимі МДО. Показано, що метод МДО в лужно-силікатному електроліті дозволяє отримати товщину покриття до 300 мкм, швидкість нарощування покриття ~ 2 мкм/хв, твердість покриття від 10 – 20 ГПа. Покриття мають високу адгезію з основою; мають шарову будову, властивості покриттів визначаються властивостями основного шару. Покриття мають кристалічну будову, складаються з фаз: γ-Al2O3, α-Al2O3, муліту (3Al2O3⋅2SіO2), співвідношення між фазами залежить від умов електролізу. Встановлено, що фазоутворення починається з фази γ-Al2O3, яка в процесі подальшого нарощування покриття перетворюється на фазу α-Al2O3 або вступає во взаємодію з оксидом кремнію утворює фазу - муліт.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/18415
ISSN: 1662-9779. https://doi.org/10.4028/p-pbmXh4
Розташовується у зібраннях:Кафедра наглядово-профілактичної діяльності

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
SSP.350.3.pdf720,06 kBAdobe PDFПереглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.