ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, СИНТЕЗИРУЕМЫХ МЕТОДОМ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ 

Печерская Екатерина Анатольевна, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: pea1@list.ru
Голубков Павел Евгеньевич, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: golpavpnz@yandex.ru
Карпанин Олег Валентинович, старший преподаватель, кафедра нано- и микроэлектроники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: karpanino@mail.ru
Козлов Геннадий Васильевич, доктор технических наук, профессор, директор Политехнического института, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: gvk17@yandex.ru.
Зинченко Тимур Олегович, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: scar0243@gmail.com
Смогунов Владимир Васильевич, доктор технических наук, профессор-консультант, кафедра теоретической и прикладной механики и графики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: vladimir.smogunov@mail.ru 

620.1.08 

DOI

10.21685/2307-5538-2020-2-11 

Актуальность и цели. Микродуговое оксидирование – перспективный метод получения высокопрочных защитных покрытий, обладающих уникальными свойствами на деталях из легких металлов и сплавов. Однако эффективность данного метода ограничена отсутствием единого формализованного описания взаимосвязей между множеством факторов, влияющих на свойства покрытий, и показателями их качества. Это подтверждает актуальность представленного исследования, цель которого заключается в систематизации технологических параметров, моделировании функциональных зависимостей свойств оксидных покрытий от факторов различной природы.
Материалы и методы. Рассмотрен метод микродугового оксидирования, который используется для получения износостойких, термостойких, электроизоляционных защитных покрытий на деталях из сплавов алюминия, магния, титана.
Результаты. Впервые предложена модель взаимосвязи технологических параметров процесса микродугового оксидирования и параметров, характеризующих качество синтезируемых покрытий. Данную модель целесообразно использовать для оптимизации технологических режимов с целью синтеза покрытий с заданными свойствами.
Выводы. Предложен системный подход к описанию процесса микродугового оксидирования, что позволило посредством разработки графовой модели взаимосвязи параметров, влияющих на свойства покрытий, систематизировать и формализовать установленные закономерности, выявить наиболее важные факторы, подлежащие измерению и контролю в процессе МДО-обработки. 

Ключевые слова

микродуговое оксидирование, технологические режимы, свойства, модель в виде ориентированного графа, диаграмма связей 

 Скачать статью в формате PDF

1. Impedance monitoring of corrosion degradation of plasma electrolytic oxidation coatings (PEO) on magnesium alloy / L. Gawel, L. Nieuzyla, G. Nawrat, et al. // J. of Alloys and Compounds. – 2017. – Vol. 722. – P. 406–413.
2. Бориков, В. Н. Методы и средства измерений электрических параметров процесса формирования покрытий при импульсном энергетическом воздействии в растворах : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Бориков В. Н. – Томск : ТПУ, 2012. – 34 с.
3. Кучмин, И. Б. Изменение физико-химических свойств двухкомпонентного электролита и характеристик покрытия, формируемого методом микродугового оксидирования, в ходе серийного производства / И. Б. Кучмин, Г. Г. Нечаев, Н. Д. Соловьева // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2013. – № 3 (72). – С. 80–86.
4. Кучмин, И. Б. Плотность тока как определяющий параметр микродугового оксидирования / И. Б. Кучмин, Г. Г. Нечаев // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2013. – № 1 (69). – С. 62–66.
5. Кучмин, И. Б. О характере изменений физико-химических свойств двухкомпонентного силикатно-щелочного электролита для микродугового оксидирования в ходе серийного производства / И. Б. Кучмин, Г. Г. Нечаев, Н. Д. Соловьева // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2013. – № 4 (73). – С. 57–62.
6. Sarbishei, S. Effects of alumina nanoparticles concentration on microstructure and corrosion behavior of coatings formed on titanium substrate via PEO process / S. Sarbishei, M. A. Faghihi Sani, M. R. Mohammadi // Ceramics Int. – 2016. – Vol. 42. – P. 8789–8797.
7. Rehman, Z. Ur. Effect of Na2SiO3·5H2O concentration on the microstructure and corrosion properties of two-step PEO coatings formed on AZ91 alloy / Z. Ur. Rehman, B. H. Koo // Surf. & Coat. Technol. – 2017. – Vol. 317. – P. 117–124.
8. Vatan, H. N. Structural, tribological and electrochemical behavior of SiC nanocomposite oxide coatings fabricated by plasma electrolytic oxidation (PEO) on AZ31 magnesium alloy / H. N. Vatan, R. Ebrahimikahrizsangi, M. Kasiri-asgarani // J. of Alloys and Compounds. – 2016. – Vol. 683. – P. 241–255.
9. Исследование влияния технологических параметров процесса микродугового оксидирования на свойства оксидных покрытий / Е. А. Печерская, П. Е. Голубков, О. В. Карпанин, Д. В. Артамонов, М. И. Сафронов, А. В. Печерский // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2019. – Т. 24, № 4. – С. 363–369.
10. Особенности динамики роста оксидного слоя на сплаве АК9 при микродуговом оксидировании / М. М. Криштал, П. В. Ивашин, А. В. Полунин, А. Е. Пестряков, М. С. Макоткин // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2011. – № 4 (18). – С. 60–63.
11. Чубенко, А. К. Моделирование параметров энергетических потоков при импульсном пропускании электрического тока через границу раздела фаз металл-раствор электролита / А. К. Чубенко, А. И. Мамаев // Фундаментальные исследования. Химические науки. – 2013. – № 4. – С. 351–355.
12. Нечаев, Г. Г. Модель микроразрядов в процессе микродугового оксидирования / Г. Г. Нечаев // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2013. – № 1 (69). – С. 107–112.
13. Голубков, П. Е. Применение инструментов контроля качества для анализа процесса микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, Е. А. Печерская, А. В. Мартынов // Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития : тез. докл. третьей Всерос. молодежной науч. конф. – Тамбов, 2018. – С. 111–113.
14. Интеллектуальная система управляемого синтеза оксидных покрытий / Е. А. Печерская, П. Е. Голубков, О. В. Карпанин, Г. В. Козлов, А. В. Печерский // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2019. – № 2. – С. 99–108.
15. Голубков, П. Е. Методы измерения температуры в процессе микродугового оксидирования / П. Е. Голубков, А. В. Мартынов, Е. А. Печерская // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы (ВМНПК – 2018) : материалы V Всерос. межвуз. науч.-практ. конф. (г. Пенза, 14 марта 2018 г.). – Пенза : Изд-во ПГУ, 2018. – С. 245–248.