Збірники наукових праць ЦНТУ

Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1

Browse

Search Results

Now showing 1 - 2 of 2

Зносостійкі покриття на алюмінієвих сплавах
(ЦНТУ, 2022) Студент, М. М.; Маркович, С. І.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Сірак, Я. Я.; Кравчишин, Т. М.; Student, M.; Markovych, S.; Hvozdetskii, V.; Zadorozhna, K.; Sirak, Ya.; Кrаvchyshyn, T.
Досліджено абразивну зносостійкість алюмінієвого сплаву Д16 з покриттями нанесеними методами: гальванічного хромування, надзвукового газополуменевого напилення (HVOF – High Velocity Oxygen Fuel Flame Spraying process), плазмо-електролітного оксидування, твердого анодування та електродугового напилення покриттів. Показано, що досліджені покриття підвищують абразивну зносостійкість алюмінієвого сплаву Д16 в 20...90 разів за умов випробовувань закріпленим абразивом та в 3...10 разів за умов випробовувань незакріпленим абразивом. Застосування цих методів підвищує зносостійкість деталей із алюмінієвих сплавів до рівня сталевих та дозволяє замінювати сталь і чавун на алюмінієві сплави із покриттями, щоб зменшити вагу деталей та викиди вуглецю в атмосферу. Aluminum alloys are widely used in industry. Recently, they are used as a replacement for steel for the manufacture of pulleys, gears, columns of hydraulic rotary transmissions of grabs, etc. This reduces the weight of the parts and reduces carbon emissions into the atmosphere. However, aluminum alloys have low abrasive wear resistance, so their use is possible with coatings on the surface. High-speed gas flame spraying (HVOF) was carried out on the equipment (Diamond Jet Hybrid gun). Arc coatings with a thickness of 500 µm were applied using FMI metallizer and FMI-2 powder wire (Cr6Al6B3Fe-base). PEO (oxido ceramic) coatings were synthesized on D16T aluminum alloy in an electrolyte of 3 g/l KOH + 2 g/l liquid glass (sodium silicate) with a pulsed current at a frequency of 50 Hz, with the ratio of the densities of the cathode and anode currents Jc/Ja+15/15 A /dm2. The duration of the PEO process is 60 min. The open porosity of the coatings was determined by the method of hydrostatic weighing. The phase composition of the surface layers was studied using a DRON-3.0 diffractometer. HVOF (VC) and PEO coatings have been found to have 3 to 4 times higher wear resistance than high carbon hardened steel 100Cr6 and 2 times higher than galvanic chromium coatings, but have high energy consumption. Two methods have the lowest energy consumption: electric arc spraying of coatings and hard anodizing. At the same time, the wear resistance of such coatings is significantly lower than that of coatings obtained by the PEO and HVOF (VC) methods. For the restoration of worn parts, the most appropriate methods are HVOF (VC) and electric arc spraying, as they allow applying thick coatings up to 5 mm. Conclusions: It was established that the studied HVOF (VC), PEO, EDP and hard anodized coatings significantly increase the abrasive wear resistance of aluminum alloy parts. HVOF (VC) and electric arc spraying methods can be used to protect new and worn parts from wear. PEO and hard anodizing methods can be used to protect against wear on new parts only. The use of these methods increases the wear resistance of parts made of aluminum alloys to the level of steel and allows replacing steel and cast iron with aluminum alloys with coatings, reducing the weight of parts and carbon emissions into the atmosphere.
Дослідження ефективності антикорозійних покриттів конструктивних елементів на основі цинку та алюмінію в хлоридно–сульфідних середовищах
(ЦНТУ, 2019) Чумало, Г. В.; Студент, М. М.; Дацко, Б. М.; Гвоздецький, В. М.; Маркович, С. І.; Чумало, Г. В.; Студент, М. М.; Дацко, Б. Н.; Гвоздецкий, В. Н.; Маркович, С. И.; Chumalo, H.; Datsko, B.; Student, M.; Hvozdetskii, V.; Marcovych, S.
Для встановлення можливості захисту сталей від сірководневої корозії та корозійного розтріскування досліджено покриття цинкові, нанесені методом гарячого цинкування, металізаційні алюмінієві, нанесені методом електродугового напилення та комбіновані - металізаційні алюмінієві + епоксидне в середовищах різної агресивності. Показано, що нанесення цинкового покриття на сталь 20 підвищує корозійну тривкість в середньому в 1,5 рази у модельній морській воді (ММВ) без сірководню та майже у 2 рази у ММВ, насиченій сірководнем порівняно з такою для сталі 20 без покриття. У середовищі NACE корозійна тривкість зразків з цинковим покриттям різко знижується, що свідчить про недоцільність використання таких покриттів у кислих середовищах. Зразки з алюмінієвими покриттями показали високу корозійну тривкість у ММВ з різним вмістом сірководню та розчині NACE: швидкість корозії сталі з алюмінієвим покриттям знижується в 7,3 рази у ММВ, насиченій сірководнем, та в 1,7 рази у розчині NACE, порівняно зі швидкістю корозії сталі без покриття. Дослідження схильності до корозійного розтріскування показали, що зразки з алюмінієвим покриттям показали вищу опірність до сірководневого корозійного розтріскування ніж зразки без покриття. А зразки з комбінованим покриттям (металізаційне алюмінієве + Jotamastic 87GF) показали кращі захисні властивості, ніж зразки лише з алюмінієвим покриттям. Алюмінієві покриття, нанесені методом електродугового напилення на сталь 20 та комбіновані можна рекомендувати для захисту металевих поверхонь в сірководневих середовищах різної агресивності. Для установления возможности защиты сталей от сероводородной коррозии и коррозионного растрескивания исследованы покрытия цинковые, нанесенные методом горячего цинкования, метализационные алюминиевые, нанесенные методом электродугового напыления и комбинованные - метализационные алюминиевые + эпоксидное в средах различной агрессивности. Показано, что нанесение цинкового покрытия на сталь 20 повышает коррозионную стойкость в среднем в 1,5 раза в модельной морской воде (ММВ) без сероводорода и почти в 2 раза в ММВ, насыщенной сероводородом по сравнению с таковой для стали 20 без покрытия. В среде NACE коррозионная стойкость образцов с цинковым покрытием резко снижается, что свидетельствует о нецелесообразности использования таких покрытий в кислых средах. Образцы с алюминиевыми покрытиями показали высокую коррозионную стойкость в ММВ с различным содержанием сероводорода и растворе NACE: скорость коррозии стали с алюминиевым покрытием снижается в  7,3 раза в ММВ, насыщенной сероводородом и в  1,7 раза в растворе NACE по сравнению со скоростью коррозии стали без покрытия. Исследование склонности к коррозионному растрескивания показали, что образцы с алюминиевым покрытием показали большую сопротивляемость к сероводородному коррозионному растрескиванию чем образцы без покрытия. А образцы с комбинированным покрытием (метализацийне алюминиевое + Jotamastic 87GF) показали лучшие защитные свойства, чем образцы только с алюминиевым покрытием. Алюминиевые покрытия, нанесенные методом электродугового напыления на сталь 20 и комбинированные можно рекомендовать для защиты металлических поверхностей в сероводородных средах различной агрессивности. The aim of the study is to investigate the effectiveness of protective coatings: hot galvanizing, metallization aluminum and combined metal polymer: metallization aluminum with epoxy coating for possible protection against hydrogen sulfide corrosion. To determine the possibility of protection steels from hydrogen sulfide corrosion and corrosion cracking, zinc coatings, applied with hot dip galvanizing, metallized aluminum coatings, applied by electro-arc spraying and combined metallization aluminum + epoxy in media of different aggressiveness were investigated. It is shown that the application of zinc coating on 20 steel increases the corrosion resistance on average in 1.5 times in model sea water (MSW) without hydrogen sulfide and almost in 2 times in the MSW saturated with hydrogen sulfide compared with that for non-coated 20 steel. In the NACE solution, the corrosion resistance of samples with zinc coating is sharply reduced, which indicates the inexpediency of the use of such coatings in acidic environments. Examples of aluminum coatings showed high corrosion resistance in MSW with different content of hydrogen sulfide and in NACE solution: the corrosion rate of steel with aluminum coating is reduced in ~7.3 times in the MSW saturated with hydrogen sulfide and in ~1.7 times in NACE solution compared to the corrosion rate of steel without coating. Investigation of the susceptibility to stress corrosion cracking showed that samples with an aluminum coating showed higher resistance to hydrogen sulfide stress corrosion cracking than samples without coating. And samples with a combined coating (metallic aluminum + Jotamastic 87GF) showed better protective properties than samples with aluminum coating. Aluminum coatings applied by the method of electric arc spraying on 20 steel and combined coatings can be recommended for the protection of metal surfaces in hydrogen sulfide media of different aggressiveness.

Збірники наукових праць ЦНТУ

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results