No abstract

No abstract

Методом мікродугового оксидування технічно чистого алюмінію і алюмінію легованого міддю і цинком в лужно-силикатном електроліті при щільності струму ~20 А/дм 2 одержані покриття товщиною близько 100 мкм. Наведено результати дослідження морфології поверхні, фазового складу і твердості МДО-покриттів. Параметрами зміни служили склад електроліту і концентрація легуючих (Cu і Zn) елементів. Це дослідження проведено тому, що наявних в даний час даних не достатньо для уявлення про характер впливу хімічного складу алюмінієвого сплаву і умов електролізу (зокрема, складу електроліту) на механізм і кінетику перетворення γ→a. А без розуміння цього спрямована зміна структурного стану і властивостей МДО покриттів стає неможливою. В результаті досліджень було встановлено, що при мікродуговом оксидуванні алюмінієвих сплавів в лужному електроліті з додаванням рідкого скла (Na 2 SiO 3) різної концентрації зміцнений шар складається з оксидів a-А1 2 О 3 , γ-А1 2 О 3 і муллита 3Al 2 O 3 • 2SiO 2. Дані рентгеноструктурного аналізу покриттів свідчать про кристалічну будову покриттів. Встановлено, що легування алюмінію міддю і цинком істотно впливає на фазовий склад покриття, змінюючи кількісне співвідношення фаз нелінійним чином. Найбільший вміст a-А1 2 О 3 фази (до 60 об. %) досягається при легуванні Cu. При цьому найбільш висока твердість МДО покриттів досягається при використанні електроліту складу 1 г/л KOH і 6 г/л Na 2 SiO 3 в алюмінієвих сплавах при вмісті міді більше 3 %, а цинку-2-3 %. Встановлено, що механізм формування фазового складу слід пов'язати зі стабілізацією і дестабілізацією фази γ-А1 2 О 3. З цього для досягнення високої твердості слід вибирати ті легуючі елементи, які впливають на дестабілізацію γ-А1 2 О 3 , що забезпечує утворення фази a-А1 2 О 3 (корунд). У зв'язку з цим виявлено, що катіони Cu 2+ сприяють дестабілізації фази γ-А1 2 О 3 , а катіони Zn 2+ призводять до стабілізації фази γ-А1 2 О 3 при утриманні Zn>3 % Ключові слова: мікродугове оксидування, анодно-катодний режим, склад електроліту, легування, фазовий склад, корунд

Досліджено вплив умов електролізу при різних складах електроліту на фазоутворення і властивості покриттів, отриманих мікродуговим оксидуванням (МДО) на алюмінієвому сплаві АМг6. Для електролізу використовувалися електроліти трьох типів: лужний електроліт (розчин (КОН) в дистильованої воді), силікатний електроліт (з різним процентним вмістом Na 2 SiO 3 складової) і комплексний лужно-силікатний електроліт з вмістом рідкого скла (1÷12 г/л Na 2 SiO 3) і гідроксиду калію (1÷6 г/л КОН). Аналіз отриманих результатів показав, що вибір типу електроліту і умов протікання процесу мікродугового оксидування дозволяє в широких межах змінювати фазово-структурний стан, товщину і властивості алюмінієвого сплаву АМг6. Критерієм очікуваного в результаті мікродугового оксидування фазово-структурного стану покриттів є повнота протікання процесу γ-Al 2 O 3 →α-Al 2 O 3 перетворення при формуванні покриттів. Використання лужного електроліту не дозволяє досягти високої твердості покриття через формування γ-Al 2 O 3 фази і відсутності термодинамічних умови для переходу γ-Al 2 O 3 →α-Al 2 O 3. При використанні силікатної електроліту вдається значно підвищити швидкість росту покриття, але при цьому наявність великої питомої концентрації Si стимулює утворення муллиту і аморфноподібної фази. Використання комбінованого лужно-силікатного електроліту (з різним процентним вмістом КОН+Na 2 SiO 3) при малому вмісті (6 г/л) Na 2 SiO 3 в розчині, стимулює утворення муллиту. Це проявляється в найбільшій мірі при найменшому вмісту (1 г/л) КОН складової. При більшому вмісті (2 г/л) КОН складової, стають домінуючими процеси, які характерні для лужного електроліту. Це призводить до незавршенності реакції перетворення і утворення тільки γ-Al 2 O 3 фази. Досягнення термодинамічних умов γ-Al 2 O 3 →α-Al 2 O 3 перетворення стало можливим при збільшенні до 12 г/л питомої вмісту Na 2 SiO 3 в розчині електроліту. В цьому випадку формувалися МДО-покриття на сплаві АМг6 з найбільшою твердістю 1500 кг/мм 2 і високою електричною міцністю 12 В/мкм Ключові слова: мікродугове оксидування, лужний електроліт, силікатний електроліт, комплексний електроліт, фазовий склад, електрична міцність

Purpose -The purpose of this paper is to review, analyze and present the effects of the roller burnishing process on pure aluminum alloyed by pure copper at 3%, 6% and 9% percentages. Roller burnishing is one of the effective finishing treatment methods in terms of stabilization of surface layers properties along the depth, Roller burnishing is one of the effective methods used to improve the surface layer properties such as microhardness and average surface roughness. Design/methodology/approach -Three different Al-Cu alloys of 3%, 6% and 9% copper additions were prepared and microstructure, micro hardness and mechanical properties investigated. Then the roller burnishing mechanism was applied on Al-Cu alloys on cylindrical work pieces, different conditions were used, and the results were obtained and discussed. Findings -The best enhancement in hardness was 46.4% which was achieved at 9% Cu addition, whereas the best enhancement in the flow stress was 101.8% which was achieved at 9% Cu addition. Applying burnishing force 100 and 150 N resulted in an enhancement in the micro hardness of 80% and 102.8%, respectively, in the Al-Cu% alloy, where the maximum enhancement on the surface roughness was 61% that resulted in pure Al when applying 150 N burnishing forces. Finally it was found that pure aluminum has the highest wear resistance. Originality/value -This is new work on Al-Cu alloys, thus the results after implementation of roller burnishing process are of great value and add an extra enhancement in the surface quality.