Основные параметры процесса и характеристики покрытий как критерии оценки эффективности метода анодного микродугового оксидирования

Статья посвящена оценке целесообразности и эффективности модернизации процесса микродугового оксидирования (МДО) посредством изменения условий и параметров искрения, а также выбору критериев оценки качества и прогнозирования служебных свойств формируемых керамикоподобных покрытий. Преимущественную роль в изменении характера структурообразования и в обеспечении прогнозируемого качества и свойств оксидируемого сплава играет интенсивность искрения, которое возникает в процессе электрических разрядов, мигрирующих по обрабатываемой поверхности погруженного в электролит объекта. Интенсивность искрения определяет условия получения равнотолщинных покрытий: чем менее стохастичен характер искрения вокруг оксидируемой детали, тем более равномерно и быстро прирастает толщина формируемого покрытия и выше его плотность. Эти соображения позволили предложить вариант модернизации метода анодного МДО (АМДО), отличающегося наличием только анодной составляющей тока, обусловливая тем самым получение тонких покрытий с разветвленной пористостью посредством стабилизации процесса искрения за счет использования системы квазикатодов в электролизной ванне. В настоящем исследовании рассматриваются возможности контроля параметров покрытий, полученных методом АМДО в его стандартном и модернизированном вариантах, посредством фиксации в режиме реального времени характера распределения искровых разрядов, косвенным свидетельством чего является изменение плотности тока во времени и равномерность толщины созданных покрытий. Учитывая влияние характера микродугового оксидирования на структурные и качественные особенности формируемых слоев, было предположено, что поверхность покрытия, полученного модернизированным методом, должна иметь более высокое качество, одним из показателей, которого является более сглаженный и равномерный рельеф. Таким образом, еще одним критерием эффективности модернизированного процесса могут служить амплитудные и шаговые параметры шероховатости, которые, не позволяя провести объективную оценку микропрофиля сформированного покрытия, могут дать более обширную информацию о характере прироста его толщины и изменении качества, определяя в итоге уровень эксплуатационных возможностей металлических объектов с таким покрытием.

микродуговое оксидирование, алюминий, квазикатод, искрение, плотность тока, рельеф, шероховатость

1. Технологические возможности микродугового оксидирования алюминиевых сплавов / А. Е. Михеев [и др.] // Вестн. машиностроения. – 2003. – № 2. – С. 56–63.

2. Михеев, А. Е. Влияние параметров процесса МДО на формирование покрытий в электролитических растворах / А. Е. Михеев, В. В. Стацура, Н. В. Никушкин // Материалы, технологии, конструкции: сб. науч. тр. – Красноярск, 1995. – С. 144–146.

3. Федоров, В. А. Формирование упрочненных поверхностных слоев методом микродугового оксидирования в различных электролитах и при изменении токовых режимов / В. А. Федоров, В. В. Белозеров, Н. Д. Великосельская // Физика и химия обработки материалов. – 1991. – № 1. – С. 87–93.

4. Чигринова, Н. М. Интенсификация процессов микроплазмоискрового упрочнения и восстановления металлических изделий повышенной точности электромеханическим воздействием: дис. … д-ра техн. наук: 05.02.07 / Н. М. Чигринова. – Минск, 2009. – 371 л.

5. Чигринова, Н. М. Влияние квазикатодов на формирование равнотолщинных слоев при микродуговом оксидировании вентильных металлов / Н. М. Чигринова, Е. И. Воробьева // Наука – образованию, производству, экономике: материалы 16-й Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 25–27 янв. 2018 г. – Минск, 2018. – С. 346–349.

6. Табенкин, А. Н. Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт / А. Н. Табенкин, С. Б. Тарасов, С. Н. Степанов; под ред. Н. А. Табачниковой. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2007. – 136 с.

7. Dagnall, H. M. A. Exploring surface texture / M. A. H. Dagnall. – Leicester, England: Rank Taylor Hobson, 1980. – 170 p.