Вплив тривалості пео на морфологію та міцнісні характеристики покриттів

Abstract

Встановлено закономірності зміни морфології та міцнісних характеристик оксидних покриттів для сплаву алюмінію АД-0 за умов різної тривалості плазмово-електролітичного оксидування в 1,0 М розчині лужного електроліту K4P2O7. Змінення формувальної напруги має класичний вигляд – чотири етапи, на перших трьох з яких (доіскровий, іскровий, мікродуговий) поверхня сплаву поступово зміцнюється, а на четвертому (дуговий режим) показник мікротвердості знижується та стає нестабільним і відбувається відшарування покриття. Відповідно до проведеного експерименту найкраща комбінація властивостей ПЕО-покриття (мікротвердість НV = 109,98 кг/мм2, максимальна однорідність, відсутність шорсткості поверхні) досягається за умов початкової густини струму i = 5 А/дм2з подальшим через 9 хв зниженням до i = 3 А/дм2 для підтримання процесу у мікродуговому режимі, загальна тривалість обробки 11-13 хв. При цьому твердість поверхні оксидного шару порівняно із незахищеним сплавом підвищується до чотирьох разів. Вивчення впливу температури і часу термообробки свідчить, що отримані оксидні покриття не рекомендується використовувати як тверді та зносостійкі за температур вище 300 С. Дослідження морфології поверхні зразків показало, що в процесі ПЕО утворюється дрібнозерниста структура, яка продовженням часу обробки має схильність до укрупнення та агломерації комірок. За тривалості оксидування 10 хв. сформоване оксидне покриття має світло-сіре забарвлення, його поверхня є рівномірною, що пояснюється інкорпорацією фосфатів з робочого розчину електроліту в дефектну структуру поверхні. Проте перехід до дугового режиму за тривалості оксидування понад 13 хв. призводить до появи істотної шорсткості та неоднорідності структури покриття. Сукупність виявлених факторів свідчить про перспективність напрямку дослідження, подальша робота буде спрямована на отримання оксидних покриттів із заданими функціональними властивостями для алюмінієвих сплавів в різних електролітах за мінімальної тривалості оксидування.