Фазовый состав покрытий, сформированных микродуговым оксидированием
..pdfСтроительство. Транспорт
УДК 621.794.61
Канд. техн. наук, доц. А. Л. Севастьянов (Орловский государственный технический университет) Россия, г. Орел
ФАЗОВЫЙ СОСТАВ ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ МИКРОДУГОВЫМ ОКСИДИРОВАНИЕМ
Методика рентгеноструктурного анализа. Рентгеноструктурные исследования покрытий проводили на дифрактометре общего назначения ДРОН - ЗМ. Дтя определения фаз оксида алюми ния было выбрано излучение меди Си Ка-излучение с длиной волны ^=0,154178 нм, Ni-фильтр. Углы сканирования составили 20 = 5...60°, что позволило охватить практически все дифракцион ные максимумы.
С каждого образца при увеличении угла сканирования снимались несколько рентгендифракционных спектров (дифрактограмм). Каждая фаза имеет свою кристаллическую решетку и харак теризуется набором межплоскостных расстояний. Поэтому, сняв дифрактограммы, получим ряд межплоскостных расстояний. Совпадение опытных значений со стандартными значениями меж плоскостных расстояний и относительной интенсивности линий, позволяет однозначно идентифи цировать присутствующую фазу в покрытии. Для идентификации фаз образовавшихся в покрытии при МДО, использовали и компьютерную базу данных ICDU0 1997 JCPDS-lnternational Centre for Diffraction Data.
Результаты эксперимента. Фазовый состав является важной характеристикой покрытий [1]. Дифрактограммы покрытия, полученные на сплаве АМг2, представлены на рисунке 1.
В ходе исследований было установлено, что независимо от режимов МДО, концентрации ком понентов электролита, марки алюминиевого сплава, а покрытии присутствуют фазы а-,у-,г,-,а-А120з. Также в покрытии присутствуют интерметаллидные соединения CuMgAb, CuMgAl6, AhCuMgSifV. Параллельно образованию различных модификаций оксида алюминия происходит их гидратация с образованием гидратированных форм, таких как бемит у- Al2CvH20, байерит р-А120зН20, гиббеит, диаспор, также А1(ОН)3, следы, которых были обнаружены на дифрактограммах.
Исходя из динамических характеристик горения разряда, а также вольтамперных характери стик оксидирования, следует, что дуговой разряд не проходит весь слой на сквозь. Распределение фаз в покрытии неравномерно. По данным фазового анализа, у подложки превалирует содержание а-А1203 и интерметаллидных соединений, ближе к поверхности находится фаза у~А120з. Набор
межплоскостных расстояний упрочняющих фаз а-А120з и у-А120з приведен в таблице 1. |
|
|||||||||||
|
|
Набор межплоскостных расстояний а-А1?03 и у-А120}. |
Таблица 1 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
d/n, °A |
3,47 |
2,55 |
2,37 |
2,081 |
|
1,738 |
1,599 |
1,54 |
1,50 |
1,402 |
- |
а- |
1 |
0,05 |
0,75 |
0,30 |
1,00 |
|
0,50 |
1,00 |
0,05 |
0,05 |
0,40 |
- |
А120з |
d/n, °A |
1,370 |
1,233 |
1,186 |
1,144 |
|
1,122 |
1,095 |
1.080 |
1,040 |
0,995 |
- |
|
1° |
0,50 |
0,20 |
0,10 |
0,05 |
|
0,05 J |
0,05 |
0,05 |
0,08 |
0,05 |
- |
у- |
d/n, °A |
2,87 |
2,73 |
2,595 |
2,455 |
| |
2,43 |
2,28 |
1,99 |
1,54 |
; 1,40 |
1,39 |
А1203 |
I |
i 0,40 |
; 0,80 |
0,20 |
0,40 |
| |
0,60 |
0,40 |
0,80 |
0,40 |
0,60 |
1,00 |
[гЖШШ |
119 |
№ 3-4 Известия ОрелГТУ |
АВТОМОБИЛИ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СЕРВИС И РЕМОНТ |
а) |
в) |
1с. га
|
''^тг^[щЫт№^\м^ ^%ф^\m*w |
D 'i ' |
|||
|
V*H*HAW |
||||
|
|
|
1 |
| |
|
I |
5 |
|
1 |
|
|
|
.ivn'4 |
<N |
|
||
|
|
|
• " |
|
|
|
|
|
h ; |
О |
|
|
v, |
.J |
il |
U^^WW* ^Ц^'Ц^ |
|
|
'4wMv U M / W W H W * |
*WP^H^V'Ч«М!Ц |
|||
6) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г) |
|
^ 4 Ш Ц ) ***Д/w
(if ^
' * * W . W M *<**#№ Wtw,
Рис. 1. Рентгендифракционные спектры, снятые с покрытия на сплаве АМг2.
Режимы: СКОН = 5 г/л; СНЗВОЗ = 25 г/л; Продолжительность МДО; a) t = 30 мин; б) t ~ 60 мин; в) t= 90 мин; г) t = 120 мин.
Таким образом, покрьггия, сформированные МДО, имеют сотовую струкгуру, состоявшую из плотно упакованных гексагональных призм а-АЬ03, в вершинах которых находятся ионы кислоро да, ионы алюминия по отношению к ионам кислорода занимают октаэдрические позиции.
Литература
1. Севостьянов А.Л. Выбор и оптимизация параметров технологического процесса упрочне ния деталей микродуговым оксидированием / А.Л. Севостьянов, А.В. Ферябков //' Научные труды РГАЗУ (Агроинженерия) (Межвузовский). - М.: РГАЗУ, 2002.
120 |
Строительство. |
|
Транспорт 2005 |