Влияние модификации электролита углеродными нанотрубками на механические и триботехнические характеристики МДО-покрытий
https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_53
Аннотация
Выполнено исследование влияния технологических параметров микродугового оксидирования (МДО), включающих модификацию базового электролита углеродными нанотрубками, на износостойкость и микротвердость формируемых покрытий. С использованием концепции многофакторного эксперимента изучались такие факторы, как плотность анодного тока, концентрация углеродных нанотрубок в электролите и марка алюминиевого сплава (Д16Т, В95). Испытания на износостойкость проводились по схеме трения «шар – плоскость» по стандарту ASTM G133-02, измерение микротвердости – по методу Виккерса. С помощью методов корреляционно-регрессионного анализа и в результате последующей проверки адекватности моделей по критерию Фишера было установлено, что введение в электролит небольшого количества углеродных нанотрубок и использование в качестве подложки сплава В95 при пониженной плотности тока позволяют повысить износостойкость и микротвердость МДО-покрытий.
Об авторах
В. Н. Малышев
Российский государственный университет нефти и газа
(национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина ((РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина)
Россия
Россия
Малышев Владимир Николаевич, кафедра трибологии и технологий ремонта нефтегазового оборудования, доктор технических наук, профессор
Д. Д. Матюшенко
Матюшенко Денис Дмитриевич Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина ((РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина)
Россия
Россия
Матюшенко Денис Дмитриевич, кафедра трибологии и технологий ремонта нефтегазового оборудования, аспирант, ассистент кафедры теоретической механики
Список литературы
1. Shrestha, S. Plasma electrolytic oxidation and anodising of aluminium alloys for spacecraft applications / S. Shresta, B. D. Dunn // Surface Engineering of Light Alloys, 18. – Woodhead Publishing Limited, 2010. – P. 603–641.
2. Микродуговое оксидирование. Наука и человечество : альманах / под редакцией А. А. Логунова. – Москва : Знание, 1981. – С. 341.
3. Марков, Г. А. Микродуговое оксидирование / Г. А. Марков, В. И. Белеванцев, О. П. Терлеева // Вестник МГТУ. Машиностроение. – 1992. – № 1. – С. 34–56. – ISSN 0236-3941.
4. Simchen, F. Introduction to plasma electrolytic oxidation-an overview of the process and applications / F. Simchen, M. Sieber, A. Kopp, T. Lampke // Coatings. 10 (7) (2020). – P. 628. – DOI 10.3390/coatings10070628.
5. Clyne, T. W. A Review of Recent Work on Discharge Characteristics During Plasma Electrolytic Oxidation of Various Metals / T. W. Clyne, S. C. Troughton // Taylor and Francis Ltd. – 2018. 64 (1). – P. 1–36. – DOI 10.1080/09506608.2018.1466492.
6. Characteristic of ceramic coatings on aluminum by plasma electrolytic oxidation in silicate and phosphate electrolyte / G. Lv [et al.] // Appl. Surf. Sci. 253 (5) (2006). – P. 2947–2952. – DOI 10.1016/j.apsusc. 2006.06.036.
7. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. В 2 томах. Том 2 / И. В. Суминов, П. Н. Белкин, А. В. Эпельфельд [и др.] ; под общей редакцией И. В. Суминова. – Москва : Техносфера, 2011. – 512 с. – ISBN 978-5-94836-268-7.
8. Особенности строения и свойства покрытий, наносимых методом микродугового оксидирования / В. Н. Малышев, Г. А. Марков, В. А. Федоров [и др.] // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1984. – № 1. – С. 26–27.
9. Микродуговое оксидирование (теория, технология, оборудование) / И. В. Суминов, А. В. Эпельфельд, В. Б. Людин [и др.]. – Москва : ЭКОМЕТ, 2005. – 368 с. – ISBN 5-89594-110-9.
10. Malyshev, V. N. Features of Microarc Oxidation Coatings Formation Technology in Slurry Electrolytes / V. N. Malyshev, K. M. Zorin // Applied Surface Science. – 2007. – T. 254, № 5. – P. 1511–1516.
11. МДО-синтез нанокерамических слоев на деталях из металлов и сплавов / Б. Крит, В. Людин, И. Суминов [и др.] // Наноиндустрия. – 2010. – № 2. – С. 12–13. – ISSN 1993-8578.
12. Xinyang, Wang, Effects of halloysite nanotube integration on the soft sparking micro-arc oxidation process and coatings properties of aluminum alloys / Wang Xinyang, Fengyun Yu, Weigiang Wang // Surface and Coatings Technology. – 2025. – Vol. 511. – 132301. – DOI 10.1016/j.surfcoat.2025.132301.
13. Комаров, А. И. Создание износостойких упрочняющих покрытий микродуговым оксидированием, непосредственной и последующей модификацией углеродными наноматериалами / А. И. Комаров, П. А. Витязь, В. И. Комарова // Перспективные технологии / под редакцией В. В. Клубовича. – Витебск, 2011. – Гл. 6. – С. 114–148.
14. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П. А. Витязь [и др.] ; под. редакцией П. А. Витязя. – Минск : Беларус. навука, 2013. – 381 с.
15. Особенности формирования износостойких слоев на поверхности модифицированного фуллеренами МДО-покрытия при трении / П. А. Витязь [и др.] // Трение и износ. – Минск, 2011. – Т. 32, № 4. – С. 313–325.
16. Витязь, П. А. Влияние наноразмерных частиц углерода на формирование структуры и свойств микродуговых керамических покрытий на сплавах алюминия / П. А. Витязь, А. И. Комаров, В. И. Комарова // Доклады НАН Беларуси. – 2013. – Т. 57, № 2. – С. 96–101.
17. Malyshev, V. N. Effective Electrochemical Transformation Method of Valve Metals Surface Layer into High-Tensile Ceramic Coating. Chapter in Book: Chemical Reactions on Surfaces. Chapter 7. Editor J.I. Duncan and A.B. Klein. 2008, Nova Science Publishers, Inc. – P. 211–262. – ISBN 978-1-60456-898-1.
18. Зорин, В. А. Основы теории трения и изнашивания : практикум / В. А. Зорин, Ю. В. Штефан. – Москва : МАДИ, 2023. – 126 с.
19. Зедгенидзе, И. Г. Планирование экспериментов для исследования многокомпонентных систем / И. Г. Зедгенидзе. – Москва : Наука, 1976. – 390 с.
20. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский – Москва : Наука, 1976. – 139 с.
21. Дрейпер, Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Дрейпер, Г. Смит. – Москва : Статистика, 1973. – 391 с.
22. Гуськов, О. И. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых / О. И. Гуськов, А. Б. Каждан, А. А. Шиманский. – Москва, 1979. – 168 с.
23. Кинетика изнашивания покрытий, нанесенных методом микродугового оксидирования / А. А. Петросянц, В. Н. Малышев, В. А. Федоров, Г. А. Марков // Трение и износ. – 1984. – Т. 5, № 2. – С. 350–354.
Рецензия
Для цитирования:
Малышев В.Н., Матюшенко Д.Д. Влияние модификации электролита углеродными нанотрубками на механические и триботехнические характеристики МДО-покрытий. Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2025;(4):53-64. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_53
For citation:
Malyshev V.N., Matyushenko D.D. Effect of electrolyte modification with carbon nanotubes on the me-chanical and tribological characteristics of MAO-coatings. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. 2025;(4):53-64. (In Russ.) https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_53
Просмотров:
5
JATS XML
Послать статью по эл. почте 