kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-1(13)-7kaz44-802Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕ И МЕХАНИКА (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)MECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICS (ORIGINAL ARTICLE)ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОРШНЯ ГРУЗОВЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND APPLICATION OF MICROARC OXIDATION TECHNOLOGY FOR RESTORATION OF WORKING PISTON SURFACES OF FREIGHT VEHICLESСерікбекұлыН.SerikbekulyN.

Нұржан Серікбекұлы – магистрант специальности Техническая физика; младший научный сотрудник  

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Nurzhan Serikbekuly – Master's student of the specialty «Technical Physics»; Junior researcher 

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

nurzhan.serikbek@gmail.comОрманбековК. Д.OrmanbekovK. D.

Куаныш Даулетович Орманбеков – магистр технических наук; младший научный сотрудник  

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Kuanysh Ormanbekov – Master of technical science; Junior researcher

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

ormanbekov_k@mail.ruШынарбекА. Б.ShynarbekA. B.

Айбек Бақытжанұлы Шынарбек – магистрант специальности «Машиностроение»; младший научныйсотрудник 

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Aybek Shynarbek – Master's student of the specialty «Mechanical Engineering»; Junior researcher

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

shinarbekov16@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-5887-0135ЖасуланА. Ж.ZhassulanA. Zh.

Айнур Жасуланкызы Жасулан – магистр естественных наук; старший научный сотрудник 

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Физкультурная, 4в

Ainur Zhasulankyzy Zhasulan – Master of natural science; senior researcher 

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 ARepublic of Kazakhstan, Semey, Fizkulturnaya str., 4b 

ainur.99.99.99@mail.ruУниверситет имени Шакарима города Семей; Научный центр «Модификация поверхности материалов»КазахстанShakarim University of Semey; Scientific center «Surface modification of materials»Kazakhstan20242903202401(13)4453Copyright © Серікбекұлы Н., Орманбеков К.Д., Шынарбек А.Б., Жасулан А.Ж., 20242024Серікбекұлы Н., Орманбеков К.Д., Шынарбек А.Б., Жасулан А.Ж.Serikbekuly N., Ormanbekov K.D., Shynarbek A.B., Zhassulan A.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/802

Научная статья посвящена исследованию и применению технологии микродугового оксидирования для восстановления рабочих поверхностей поршней грузовых транспортных средств. Исследование включает в себя анализ физико-химических процессов, происходящих во время микродугового оксидирования алюминиевых сплавов, из которых изготовлены поршни. Физическое воздействие МДО способствует формированию прочного и стойкого оксидного слоя, приводя к улучшению морфологии поверхности и закрытию микротрещин. Полученные результаты подтверждают, чтоданная технология способствует формированию твердых покрытий. Отмечается наличие микротрещин и поверхностных дефектов на исходной поверхности алюминиевого сплава, вызванных эксплуатацией. После применения процедуры микродугового оксидирования видна значительная улучшенная морфология поверхности, уменьшение микротрещин и удаление дефектов, что свидетельствует о высокой эффективности процесса. Применение микродуговых оксидированных покрытий в машиностроении обещает повышение долговечности и эффективности грузовых транспортных средств, а также снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание. Это исследование представляет важный вклад в область технологических решений для восстановления деталей транспортной техники, обеспечивая перспективные перспективы для промышленных приложений.

The scientific article is devoted to the study and application of micro-arc oxidation technology for the restoration of the working surfaces of truck pistons. The study includes an analysis of the physical and chemical processes occurring during microarc oxidation of aluminum alloys from which the pistons are made. The physical impact of MAO promotes the formation of a strong and stable oxide layer, leading to improved surface morphology and closure of microcracks. The results obtained confirm that this technology promotes the formation of hard coatings. The presence of microcracks and surface defects on the original surface of the aluminum alloy caused by operation is noted. After applying the micro-arc oxidation procedure, significant improved surface morphology, reduction of microcracks and removal of defects are visible, indicating the high efficiency of the process. The use of micro-arc oxidized coatings in mechanical engineering promises to increase the durability and efficiency of freight vehicles, as well as reduce repair and maintenance costs. This research represents an important contribution to the field of technological solutions for the remanufacturing of vehicle parts, providing promising prospects for industrial applications.

микродуговое оксидированиепоршеньтехнология восстановлениямикротвердостьшероховатостьалюминийmicroarc oxidationpistonrestoration technologymicrohardnessroughnessaluminumReferencesГакрамов Р.Д. восстановление деталей микродуговым оксидированием / Р.Д. Гакрамов // Молодежь и наука. – 2017. – 4-2. – С. 106-106.Gakramov R.D. vosstanovlenie detalei mikrodugovym oksidirovaniem / R.D. Gakramov // Molodezh' i nauka. – 2017. – 4-2. – S. 106-106. (In Russian).Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве / под ред. В.И. Черноиванова. М. – Челябинск: ЧГАУ, ГОСНИТИ, 2001.0Tekhnicheskoe obsluzhivanie i remont mashin v sel'skom khozyaistve / pod red. V.I. Chernoivanova. M. – Chelyabinsk: CHGAU, GOSNITI, 2001.0. (In Russian).Increase of elements life by means of plasma electrolytic oxidation / K. Yu, A. Babenkov, A. Merkulov et al // Machines. Technologies. Materials. – 2014. – 8(5). Р. 26-28.Increase of elements life by means of plasma electrolytic oxidation / K. Yu, A. Babenkov, A. Merkulov et al // Machines. Technologies. Materials. – 2014. – 8(5). R. 26-28. (In English).Жужликов А.А. Исследование возможности применения микродугового оксидирования для восстановления поршней двигателей автотракторной техники / А.А. Жужликов, Д.И. Лаухин // Научный журнал молодых ученых. – 2016. – 1(6). Р. 131-134.Zhuzhlikov A.A. Issledovanie vozmozhnosti primeneniya mikrodugovogo oksidirovaniya dlya vosstanovleniya porshnei dvigatelei avtotraktornoi tekhniki / A.A. Zhuzhlikov, D.I. Laukhin // Nauchnyi zhurnal molodykh uchenykh. – 2016. – 1(6). R. 131-134. (In Russian).Свойства покрытий, сформированных на алюминиевых сплавах в анодно-катодном режиме способом микродугового оксидирования / И.Н. Кравченко, А.С. Алмосов, А.В. Коломейченко // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – Т. 3, № 1. – С. 62-64.Svoistva pokrytii, sformirovannykh na alyuminievykh splavakh v anodno-katodnom rezhime sposobom mikrodugovogo oksidirovaniya / I.N. Kravchenko, A.S. Almosov, A.V. Kolomeichenko // Mashinostroenie: setevoi ehlektronnyi nauchnyi zhurnal. – 2015. – T. 3, № 1. – S. 62-64. (In Russian).Коломейченко А.В. Повышение ресурса деталей машин с использованием микродугового оксидирования / А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев, Н.В. Титов // Технология машиностроения. – 2014. – № 9. – С. 34-38.Kolomeichenko A.V. Povyshenie resursa detalei mashin s ispol'zovaniem mikrodugovogo oksidirovaniya / A.V. Kolomeichenko, V.N. Logachev, N.V. Titov // Tekhnologiya mashinostroeniya. – 2014. – № 9. – S. 34-38. (In Russian).Кравченко И.Н. Свойства покрытий, сформированных на алюминиевых сплавах в аноднокатодном режиме способом микродугового оксидирования / И.Н. Кравченко, А.С. Алмосов, А.В. Коломейченко // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – Т. 3, № 1. – С. 62-64.Kravchenko I.N. Svoistva pokrytii, sformirovannykh na alyuminievykh splavakh v anodnokatodnom rezhime sposobom mikrodugovogo oksidirovaniya / I.N. Kravchenko, A.S. Almosov, A.V. Kolomeichenko // Mashinostroenie: setevoi ehlektronnyi nauchnyi zhurnal. – 2015. – T. 3, № 1. – S. 62-64. (In Russian).A review on the fatigue performance of micro-arc oxidation coated Al alloys with micro-defects and residual stress / W. Dai, C. Zhang, H. // Yue et al Journal of Materials Research and Technology. – 2023.A review on the fatigue performance of micro-arc oxidation coated Al alloys with micro-defects and residual stress / W. Dai, C. Zhang, H. // Yue et al Journal of Materials Research and Technology. – 2023. (In English).Zhang K. Preparation of wear and corrosion resistant micro-arc oxidation coating on 7N01 aluminum alloy / K. Zhang, & S. Yu // Surface and Coatings Technology. – 2020. – 388. Р. 125453.Zhang K. Preparation of wear and corrosion resistant micro-arc oxidation coating on 7N01 aluminum alloy / K. Zhang, & S. Yu // Surface and Coatings Technology. – 2020. – 388. R. 125453. (In English).Кальций-фосфатные покрытия, полученные методом микродугового оксидирования / А.Ж. Жасулан, Ж.Б. Сагдолдина, Е.М. Мухаметов и др. // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. – 2023. № 2(10). С. 12-22.Kal'tsii-fosfatnye pokrytiya, poluchennye metodom mikrodugovogo oksidirovaniya / A.ZH. Zhasulan, ZH.B. Sagdoldina, E.M. Mukhametov i dr. // Vestnik Universiteta Shakarima. Seriya tekhnicheskie nauki. – 2023. № 2(10). S. 12-22. (In Russian).Skryabin M.L. Promising methods for strengthening piston aluminum alloys of heat engines / M.L. Skryabin, & A.V. Grebnev // Journal of Physics: Conference Series. 2020. – Vol. 1515, No. 5. – Р. 052052.Skryabin M.L. Promising methods for strengthening piston aluminum alloys of heat engines / M.L. Skryabin, & A.V. Grebnev // Journal of Physics: Conference Series. 2020. – Vol. 1515, No. 5. – R. 052052. (In English).Ahmad I. Microalgae as a Renewable Energy Source for Biofuel Production // I. Ahmad // Journal of Pure and Applied Microbiology. 2016. – 10(1). Р. 95-102.Ahmad I. Microalgae as a Renewable Energy Source for Biofuel Production // I. Ahmad // Journal of Pure and Applied Microbiology. 2016. – 10(1). R. 95-102. (In English).Aydin F. Effects of using ethanol-biodiesel-diesel fuel in single cylinder diesel engine to engine performance and emissions / F. Aydin, Н. Ogut // Renewable Energy. – 2017. – № 103. Р. 688-694.Aydin F. Effects of using ethanol-biodiesel-diesel fuel in single cylinder diesel engine to engine performance and emissions / F. Aydin, N. Ogut // Renewable Energy. – 2017. – № 103. R. 688-694. (In English).Лиханов В.А. Оценка интегральной токсичности отработавших газов дизеля, работающего на природном газе и спиртовых эмульсиях // В.А. Лиханов, О.П. Лопатин // Ecology and Industry of Russia. – 2019. – № 23(9). С. 60-65.Likhanov V.A. Otsenka integral'noi toksichnosti otrabotavshikh gazov dizelya, rabotayushchego na prirodnom gaze i spirtovykh ehmul'siyakh // V.A. Likhanov, O.P. Lopatin // Ecology and Industry of Russia. – 2019. – № 23(9). S. 60-65. (In Russian).Шаталов В.К. Микродуговое оксидирование поверхностей изделий вне ванны / В.К. Шаталов, А.О. Штокал, А.А. Блатов // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2015. – No. 3. – С. 1-14.Shatalov V.K. Mikrodugovoe oksidirovanie poverkhnostei izdelii vne vanny / V.K. Shatalov, A.O. Shtokal, A.A. Blatov // Mashinostroenie i komp'yuternye tekhnologii. – 2015. – No. 3. – S. 1-14. (In Russian).Дударева Н.Ю. Влияние режимов микродугового оксидирования на свойства формируемой поверхности / Н.Ю. Дударева // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2013. – Т. 17, No. 3(56). – С. 217-222.Dudareva N.YU. Vliyanie rezhimov mikrodugovogo oksidirovaniya na svoistva formiruemoi poverkhnosti / N.YU. Dudareva // Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo universiteta. – 2013. – T. 17, No. 3(56). – S. 217-222. (In Russian).Виноградов Г. Исследование микроструктуры и морфологии покрытий методом микродугового оксидирования алюминиевых сплавов / Г. Виноградов // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2015. – № 4. – С. 43-47.Vinogradov G. Issledovanie mikrostruktury i morfologii pokrytii metodom mikrodugovogo oksidirovaniya alyuminievykh splavov / G. Vinogradov // Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – 2015. – № 4. – S. 43-47. (In Russian).Соколов А. Влияние режимов микродугового оксидирования на морфологию покрытий из алюминиевых сплавов / А. Соколов, П. Иванов // Труды института металлургии и материаловедения. – 2018. – № 2(15), С. 87-94.Sokolov A. Vliyanie rezhimov mikrodugovogo oksidirovaniya na morfologiyu pokrytii iz alyuminievykh splavov / A. Sokolov, P. Ivanov // Trudy instituta metallurgii i materialovedeniya. – 2018. – № 2(15), S. 87-94. (In Russian).Григорьев В. Морфологические особенности покрытий, полученных методом микродугового оксидирования / В. Григорьев, Н. Петров // Вестник технологического университета. – 2016. – № 8. – С. 56-61.Grigor'ev V. Morfologicheskie osobennosti pokrytii, poluchennykh metodom mikrodugovogo oksidirovaniya / V. Grigor'ev, N. Petrov // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. – 2016. – № 8. – S. 56-61. (In Russian).Жуков С. Твердость и микроструктура оксидных покрытий на алюминиевых сплавах после микродугового оксидирования / С. Жуков, А. Козлов, А. 88 Металловедение и термическая обработка металлов. – 2019. – № 1. – С. 32-37.Zhukov S. Tverdost' i mikrostruktura oksidnykh pokrytii na alyuminievykh splavakh posle mikrodugovogo oksidirovaniya / S. Zhukov, A. Kozlov, A. 88 Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov. – 2019. – № 1. – S. 32-37. (In Russian).Новиков П. Влияние параметров микродугового оксидирования на твердость покрытий / П. Новиков, А. Смирнов, А. Техническая физика. – 2017. № 5. С. 78-82.Novikov P. Vliyanie parametrov mikrodugovogo oksidirovaniya na tverdost' pokrytii / P. Novikov, A. Smirnov, A. Tekhnicheskaya fizika. – 2017. № 5. S. 78-82. (In Russian).Кузнецов Д. Исследование твердости и структуры покрытий, полученных методом микродугового оксидирования / Д. Кузнецов, И. Романов // Материаловедение и металлургия. – 2016. – № 3. С. 64-70.Kuznetsov D. Issledovanie tverdosti i struktury pokrytii, poluchennykh metodom mikrodugovogo oksidirovaniya / D. Kuznetsov, I. Romanov // Materialovedenie i metallurgiya. – 2016. – № 3. S. 64-70. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.