ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ ПРИМИКРОДУГОВОМ ОКСИДИРОВАНИИ ТИТАНА

В данной работе исследовано структурно-фазовое состояние покрытий, сформированных на поверхности титана методом микродугового оксидирования (МДО). В ходе исследований был проведен ряд экспериментов, в которых изменялись параметры процесса и состав электролита. Морфологические и структурные изменения покрытий были проанализированы с использованием различных аналитических методов, включая электронную микроскопию и рентгеновскую дифракцию. Микродуговое оксидирование титана проводили в анодном потенциостатическом режиме в течение 10 минут в различных электролитах на основе фосфорной кислоты, ортофосфата натрия, гидроксида калия и гидроксиапатита. После МДО микрогеометрия поверхности не меняется, т.е. на поверхности титана образуется тонкое покрытие толщиной 5-7 микрон. Результаты исследования поверхности покрытий с помощью сканирующей электронной микроскопии показали, что наиболее пористая поверхность из всех исследованных покрытий обнаружена у покрытий, сформированных в электролите с добавлением гидроксида калия (КОН). Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что основной фазой покрытий являются анатаз и рутил. Состав электролита является одним из основных факторов в процессе МДО. Результаты исследований позволяют глубоко понять процесс формирования покрытия при микродуговом оксидировании титана.

1. Владимиров Б.В. Микродуговое оксидирование магниевых сплавов (обзор) / Б.В. Владимиров и др. // Электронная обработка материалов. – 2014. – № 3. – С. 1-38.

2. Батышев К.А. Микродуговое оксидирование алюминиевых сплавов / К.А. Батышев, А.И. Батышев // Современные технологии в машиностроении и литейном производстве. – 2016. – С. 212-214.

3. Нечаев Г.Г. Микродуговое оксидирование титановых сплавов в щелочных электролитах / Г.Г. Нечаев // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2012. – Т. 14, № 4. – С. 453-455.

4. Esmaili S. Коррозионное поведение и биосовместимость покрытий с оксидом графена, полученных методом микродугового оксидирования на магниевом сплаве / S. Esmaili et al // Физическая мезомеханика. – 2022. – Т. 25, № 4. – С. 122-138.

5. Савушкина С.В. Исследование керамикоподобных покрытий, формируемых на алюминиевых композитах методом микродугового оксидирования / С.В. Савушкина и др. // XIV-я Международная научно-техническая конференция «Быстрозакаленные материалы и покрытия». 29-30 ноября 2016 года. – Litres, 2022. – С. 87.

6. Ситдиков В.М. Снижение токсичности отработавших газов в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания / В.М. Ситдиков и др. // Труды НАМИ. – 2023. – № 4. – С. 83-95.

7. Ramazanova Z.M. Effect of microarc oxidation on the properties of aluminum alloy samples / Z.M. Ramazanova et al // Kompleksnoe Ispolzovanie Mineralnogo Syra. – 2023. – Т. 325, №. 2. – С. 39-46.

8. Xiao-ming W. Bioactive submicron-pore design of microarc oxidation coating on Ti6Al4V alloy prepared by selective laser melting method / W. Xiao-ming, Zh. Fu-qin // Surface and Coatings Technology. – 2022. – Vol. 444. – Р. 128696. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128696.

9. Synthesis, corrosion, and wear resistance of a black microarc oxidation coating on pure titanium / Q. Guo et al // Surface and Coatings Technology. – 2020. – Vol. 386. – Р. 125454. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125454.

10. Дударева Н.Ю. Влияние режимов микродугового оксидирования на свойства формируемой поверхности / Н.Ю. Дударева // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2013. – Т. 17. – №. 3(56). – С. 217-222.

11. Шаталов В.К. Микродуговое оксидирование поверхностей изделий вне ванны / В.К. Шаталов, А.О. Штокал, А.А. Блатов // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2015. – № 3. – С. 1-14.

12. Дударева Н.Ю. Влияние режимов микродугового оксидирования на свойства формируемой поверхности / Н.Ю. Дударева // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2013. – Т. 17, № 3(56). – С. 217-222.

13. Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов / Ред. Суминов И.В. В 2х томах. Т. 2. – М.: Техносфера, 2011. – 512 с.

14. Choe H.C. Electrochemical characteristics of Ti-6Al-4V after plasma electrolytic oxidation in solutions containing Ca, P, and Zn ions / H.C. Choe, W.A. Brantley // Surf. Coat. Technol. – 2017. – № 320. Р. 458-466.

15. Effect of graphene oxide additive on tribocorrosion behavior of MAO coatings prepared on Ti6Al4V alloy / Y. Zuo et al // Appl. Surf.Sci. – 2019. – № 480. – Р. 26-34.

16. Corrosion protection of Ti6Al4V by a composite coating with aplasma electrolytic oxidation layer and sol-gel layer filled with graphene oxide / T. Li et al // Prog. Org. Coat. – 2020. – № 144. – Р. 105632.

17. Нечаев Г.Г. Баротермическое воздействие микроразрядов на покрытие,формируемое в процессе микродугового оксидирования / Г.Г. Нечаев, В.А. Кошуро // Физика и химия обработки материалов. – 2015. – № 5. – С. 29-34.

18. Изменение фазово-структурного состояния и повышение механических характеристик газотермических покрытий на титане после проведения микродугового оксидирования / Кошуро В.А. и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2016. – Т. 13, №. 4. – С. 501-505.