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.