Структура и свойства оксидных покрытий, полученных электролитно-плазменным оксидированием на подложке из Al-Cu и Al-Mg сплавов

Abstract

В работе представлены результаты новых исследований по созданию защитных оксидных покрытий на основе Al2O3(Si, Mn) на сплавах алюминия с помощью электролитно-плазменного оксидирования. Анализ, проведенный с помощью растровой электронной микроскопии SEM с EDS (энергодисперсным микроанализом), рентгено-фазового анализа (XRD), резерфордовского обратного рассеяния ионов (RBS) ионов 4He+ и протонов, показал, что формируются хорошего качества покрытия с высокой твердостью и стойкостью к износу, а также малой температуропроводности. Показано, что наряду с Al2O3, в покрытии находятся Si, Mn, C и Ca. Определена стехиометрия данного покрытия. Плотность и твердость покрытия близка по значениям к a-фазе Al2O3 в покрытии на подложке D-16, а на покрытии, осажденном на подложке S006, в 1,5 раза меньше.

The work presents new investigation results on production of protecting oxide coatings on the base of Al2O3 (Si, Mn) on aluminum alloys using an electrolyte-plasma oxidation. Scanning electron microscopy analysis SEM with EDS, X-ray phase analysis XRD, Rutherford ion back-scattering (RBS) of 4He+ ions and protons demonstrated the formation of goodquality coatings with high hardness, wear resistance and low temperature conductivity. Also it was demonstrated that together with Al and O the coating contained Si, Mn, C and Ca. The stoichiometry of the coating was determined. Values of its hardness and density were close to a-phase Al2O3 for the coating on D-16 substrate and by 1.5 times lower on the substrate S006. Together with a-Al2O3 phases we found SiC, and SiO2 in both types of coatings, but their bulk fraction differed.

У роботі представлені результати нових досліджень по створенню захисних оксидних покриттів на основі Al2O3(Si,Mn) на сплавах алюмінію за допомогою електролітно-плазмового оксидування. Аналіз, який проведений за допомогою растрової електронної мікроскопії SEM з EDS (енергодисперсним мікроаналізом), рентгено-фазового аналізу (XRD), резерфордівського зворотного розсіювання іонів (RBS) іонів 4 He+ і протонів показав, що формуються гарної якості покриття з високою твердістю й стійкістю до зношування, а також малої температуропровідності. Показано, що поряд з Al2O3 у покритті перебуває Si, Mn, C і Ca. Визначено стехіометрію даного покриття. Щільність і твердість покриття близька за значеннями до α-фази Al2 O3 у покритті на підкладинці D-16, а на покритті, осадженому на підкадинці S006, в 1,5 рази менше.