Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Структура и теплофизические свойства оксидного слоя, сформированного микродуговым оксидированием на Al - Si-сплаве АК12Д

Н. Ю. Дударева, П. В. Ивашин, Р. Ф. Галлямова, А. Я. Твердохлебов, М. М. Криштал

Аннотация


Исследованы характеристики оксидного слоя, полученного методом микродугового оксидирования (МДО) на Al - Si-сплавах в силикатно-щелочном электролите. Определен коэффициент теплопроводности слоя при 50 - 120 °C на специальной установке методом стационарного теплового потока. Установлены толщина, пористость и элементный состав оксидного слоя, а также содержание в нем аморфной фазы и размер кристаллитов. Проведен анализ полученных результатов и выявлены условия получения наиболее низкого коэффициента теплопроводности оксидного слоя.

Ключевые слова


microarc oxidizing; aluminum-silicon alloy; oxide layer; thermal conductivity; structure; chemical composition; silicon dioxide; amorphous phase; size of crystallites

Полный текст:

PDF

Литература


Суминов И. В., Эпельфельд А. В., Людин А. В. и др. Микродуговое оксидирование: теория, технология, оборудование. М.: ЭКОМЕТ, 2005. 368 с.

Шандаров Б. В. Основы технологии микродугового оксидирования / Учебное пособие. М.: ИД Альянс, 2008. 80 с.

Yerokhin A. L., Nie X., Leyland А. et al. Plasma electrolysis for surface engineering // Surface and Coatings Technology. 1999. No. 122. P. 73 - 93.

Dudareva N. Yu., Dombrovskiy O. P., Kalschikov R. V. et al. Experimental study of the micro-arc oxide coating effect on thermal properties of an aluminium alloy piston head // Journal of Engineering Science and Technology Review. 2015. No. 6(8). Р. 10 - 13.

Yerokhin A. L., Voevodin A. A., Lyubimov V. V. et al. Plasma electrolytic fabrication of oxide ceramic surface layers for tribotechnical purposes on aluminum alloys // Surface and Coatings Technology. 1998. No. 110. Р. 140 - 146.

Малышев В. Н., Марков Г. А., Федоров В. А. Особенности строения и свойства покрытий, наносимых методом микродугового оксидирования // Химическое и нефтяное машиностроение. 1984. № 1. С. 26 - 27.

Srinivasan P. B., Zettler R., Blawert C. et al. A study on the effect of plasma electrolytic oxidation on the stress corrosion cracking behaviour of a wrought AZ61 magnesium alloy and its friction stir weldment // Materials characterization. 2009. No. 60. P. 389.

Curran J. A. Thermal and Mechanical Properties of Plasma Electrolytic Oxide Coatings / The dissertation is submitted for the degree of Doctor of Philosophy. Cambridge: University of Cambridge, 2005. 167 p.

Curran J. A., Clyne T. W. The thermal conductivity of plasma oxide coatings on aluminium and magnesium // Surface and Coatings Technology. 2005. No. 183. Р. 177 - 183.

Curran J. A., Kalkancı H., Magurova Yu. Mullite-rich plasma electrolytic oxide coatings for thermal barrier applications // Surface and Coatings Technology. 2007. No. 201. Р. 8683 - 8687.

Takami T., Fujine М., Kato S. et al. MMC all aluminum cylinder block for high power SI engines // 2000 SAE World Congress: Technical Paper. 2000. No. 1231. Р. 1 - 14.

Alloying: Understanding the Basics / Editor: J. R. Davis. Materials Park: ASM International, 2001. 647 р.

Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970. 376 с.

Миркин Л. И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1961. 433 с.

Dehnavi V., Liu X. Y., Li Luan B. Phase transformation in plasma electrolytic oxidation coatings on 6061 aluminum alloy // Surface and Coatings Technology. 2014. No. 251. Р. 106 - 114.

Oter Z. C., Gulec A. E., Gencer Y. MicroArc oxidation of Al - 4Si, Al - 4Mn and Al - 4Mg binary alloys // Acta Physica Polonica A. 2015. No. 4. Р. 1331 - 1335.

Crystallography Open Database [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.crystallography.net. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 11.01.2017).

Shackelford J. F. Doremus R. H. Ceramic and Glass Materials. Structure, Properties and Processing. New York: Springer, 2008. 201 p.

Арисова В. Н. Структура и свойства КМ / Учебное пособие. Волгоград: ВолгГТУ, 2008. 96 с.

Абросимова Г. Е., Аронин А. С., Холстинина Н. Н. Об определении доли кристаллической фазы в аморфно-кристаллических сплавах // Физика твердого тела. 2010. Т. 52, № 3. С. 417 - 423.

Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2009. 416 с.

Match! Phase Identification from Powder Diffraction [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. crystalimpact.com/match. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 10.02.2017).

Лазарев Д. А., Каныгина О. Н. Об определении размеров областей когерентного рассеяния кристаллов кварца в глинистых системах // Вестник ОГУ. 2012. № 4(140). С. 221 - 225.

Полежаева О. С., Долгополова Е. А., Баранчиков А. Е. и др. Синтез нанокристаллических твердых растворов на основе диоксида церия, допированного РЗЭ // Конденсированные среды и межфазные границы. 2010. Т. 12, № 2. С. 154 - 159.

Lienhard J. H. IV, Lienhard J. H. V. A Heat Transfer Textbook. Cambridge, MA: Phlogiston Press, 2017. 755 р.

Характеристика материала АК12 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.splav-kharkov.com. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 10.02.2017).

Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. и др. Физические величины: справочник / Под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

Олейник Б. Н., Соколов Н. А., Раскин А. А. Сталь нержавеющая марки 12Х18Н10Т. Теплопроводность при температурах 340 - 1100 К. Таблицы стандартных справочных данных № ГСССД 165-94. М.: Издательство стандартов, 1994. 9 с.

Dudareva N. Y. Ivashin P. V., Kruglov A. B. Investigation of the thermophysical properties of the oxide layer formed by microarc oxidation on Al - Si alloy // MATEC Web of Conferences. 2017. No. 129/02015. P. 1 - 5.

Свойства оксидов металлов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://thermalinfo.ru. Заглавие с экрана. (Дата обращения: 15.06.2018).

Миркин Л. И. Рентгеноструктурный анализ. Получение и измерение рентгенограмм. М.: Наука, 1976. 326 с.

Ескина Г. М., Морозов В. П. Рентгенофазовый анализ / Учебно-методическое пособие. Казань: Изд-во Казанского государственного университета, 2010. 31 с.

Дульнев Г. Н., Заричняк Ю. П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Ленинград: Энергия, 1974. 264 с.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2020.11.44-52

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024