NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ CÓ ĐỘ CỨNG CAO VÀ CHỐNG ĂN MÒN LÊN HỢP KIM D16 BẰNG PHƯƠNG PHÁP OXI HÓA ĐIỆN PHÂN PLASMA
Viện Độ bền Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga
Số 63 Nguyễn Văn Huyên, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội
Số điện thoại: 0983710798; Email: phantruongrvtc@gmail.com
Nội dung chính của bài viết
Tóm tắt
RESEARCH AND MANUFACTURE OF HIGH HARDNESS AND ANTI-CORROSION COATING ON D16 ALLOY BY PLASMA ELECTROLYTIC OXIDATION
Plasma electrolytic oxidation method (PEO) is used to create high hardness coating with the abrasion resistance and corrosion resistance on alloys of aluminum, magnesium, copper, titanium, etc. Creat a coating on the D16 alloy surface by the PEO method in the electrolytic solution of silicate- alkaline Na2O.(SiO2)n modul: 2,85 (12 g/L) and NaOH (2 g/L); add Co(OH)2 and V2O5 to silicate - alkaline solution with a ratio of 2 g/l, we obtain a coating with a hardness increased from 7.3 to 7.9 times, protection efficiency against corrosion in 5 % NaCl solution, it reaches 89.64 to 94.03 %. Through analysis of coating by SEM, EDS and X-Rays methods, it was found that in the coating composition are present of metal oxides, which come from D16 alloy and substances in the electrolyte solutions. The coating has a high hardness due to the formation of aluminum oxide in the form of α-Al2O3.
Từ khóa
Plasma electrolytic oxidation, PEO, α-Al2O3, alkaline, alkaline silicate, anticorrosion
Chi tiết bài viết
Tài liệu tham khảo
2. В. В. Герасимов, Коррозия алюминия и его сплавов, Издательство «Металлургия», Москва, 1967.
3. Karpov V. A., Ivonhin V. N., Chử Minh Tiến, Mikhailova O. L., Covaltruc Iu. L., Philitrev N. L., Nguyễn Quang Tân, Xác định tính ăn mòn khí quyển tại các Trạm Thử nghiệm khí hậu của Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt đới, 6/2013, 3:77-83.
4. Hà Hữu Sơn, Chử Minh Tiến, Nguyễn Văn Vinh, Phạm Duy Nam, Xác định tính ăn mòn khí quyển tại một số vùng miền ở Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt đới, 3/2014, 6:73-81.
5. Lee K. M., Ko Y. G., Shin D. H., Incorporation of carbon nanotubes into micro-coatings film formed on aluminum alloy via plasma electrolytic oxidation, Matter. Lett., 2011, 65:2269-2273.
6. Arrabal R., Mohedano M., Matykina E., Pardo A., Mingo B., Merino M. C., Characterization and wear behavior of PEO coatings on 6082-T6 aluminum alloy with incorporated α-Al2O3 particles, Surf. Coat. Technol., 2015, 269:64-73.
7. Alexander Sobolev, Alexey Kossenko, Michael Zinigrad, Konstantin Borodianskiy, Creation of oxide coating on Al 1050 alloy, Proceedings of the tenth international conference on material technologies and modeling MMT-2018, Ariel, Israel, 2018, p.158-164.
8. V. M. Posuvailo, V. V. Kulyk, Z. A. Duriagina, I. V. Koval’chuck, M. M. Student, B. D. Vasyliv, The effect of electrolyte composition on the plasma electrolyte oxidation and phase composition of oxide ceramic coatings formed on 2024 aluminium alloy, Archives of Materials Science and Engineering 2020, 105(2):49-55.
9. Jie Hu, Ping Wang, D. Liao, Xi-Yang Sun, Z. Gong, Jiwei Liu, Dan Xiong, D. Xiang, X. Zu, Xiao-wei We, Effects of cobalt(II) sulfate addition on structure and corrosion resistance of alloy micro-arc oxidation coating on the ZL108 Aluminum, Int. J. Electrochem. Sci., 2020, 15:4978-4987.
10. Ann V. Karakurkchi, Nykolay D. Sakhnenko, Maryna V. Ved’, Ihor S. Luhovskyi, Hryhoriy A. Drobakha, and Maryna V. Mayba, Features of plasma electrolytic formation of manganese- and cobalt-containing composites on aluminum alloys, Advances in Materials Science and Engineering, 2019, Article ID 6381291, 13 pp.
11. M. Laveissière, H. Cerda, J. Roche, L. Cassayre, L. Arurault, In-depth study of the influence of electrolyte composition on coatings prepared by plasma electrolytic oxidation of TA6V alloy, Surface & Coatings Technology, 2019, 361:50-62.
12. Ракоч А. Г., Бардин И. В., Ковалев В. Л., Аванесян Т. Г., Микродуговое оксидирование легких конструкционных сплавов. Часть 1. Основные представления о микродуговом оксидировании легких конструкционных сплавов, Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. М., 2011, 2:58-62.
13. Ракоч А. Г., Дуб А. В., Гладкова А. А., Анодирование легких сплавов про различных электрических режимах. Плазменно - электролитическая нанотехнология, Старая Басманная, Москва, 2012, 496 с.
14. Ракоч А. Г., Дуб А. В., Бардин. И. В., Жаринов П. М., Щедрина И. И., Ковалев В. Л., Влияние катодной составляющей тока на кинетику роста микродуговых покрытий на поверхности алюминиевых сплавов, Коррозия: Материалы, защита, 2007, 12:36-40.
15. Dai L. B., Li W. F., Zhang G. G., Fu N. Q., Duan Q., Anti-corrosion and wear properties of plasma electrolytic oxidation coating formed on high Si content Al alloy by sectionalized oxidation mode, Mater. Sci. Eng., 2017, vol.167.
16. Мануйлов Л. А., Клоковский Г. И., Физическая химия и химия кремния, М.: Высшая школа, 1962, 3-е изд., 311 с.
17. Перельман Ф. М., Зворыкин А. Я., Кобальт и никель, М.: Изд. Наука, 1975, 215 с.
18. Торопов Н. А., Барзаковский В. П., Лапин В. В., Курцева Н. Н., Диаграммы сотояния силикатных систем, Справочник. Выпуск первый. Двойные системе, Изд. «Наука», Ленингр. отд., Л., 1969, 822 с.
19. Xie H. J., Cheng Y. L., Li S. X., Cao J. H., Cao L., Wear and corrosion resistant coatings on surface of cast A356 aluminum alloy by plasma electrolytic oxidation in moderately concentrated aluminate electrolytes, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2017, 27:336-351.
20. Liu W., Liu Y., Lin Y., Zhang Z., Feng S., Talha M., Shi Y., Shi T., Effects of graphene on structure and corrosion resistance of plasma electrolytic oxidation coatings formed on D16 Al alloy, Appl. Surf. Sci., 2019, 475:645-659.