Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
4 results
Search Results
Item Вплив складу електроліту на характеристики синтезованого під час твердого анодування алюмінію оксидного шару(ЦНТУ, 2021) Студент, М. М.; Гвоздецький, В. М.; Веселівська, Г. Г.; Задорожна, Х. Р.; Мардаревич, Р. С.; Сірак, Я. Я.; Маркович, С. І.; Student, M.; Hvozdetskii, V.; Veselivska, H.; Zadorozhna, K.; Mardarevych, R.; Sirak, Ya.; Markovych, S.Тверде анодування виконано за температури –4...0 °С впродовж 60 хв. Як базовий електроліт використано 20%-й водний розчин H2SO4. Під час анодування густина струму становила 5 A/дм2. Щоб з’ясувати вплив сильних окиснювачів на характе¬ристики анодних шарів (оксидних), в електроліт додавали 30; 50; 70 та 100 г/л перекису водню (H2O2). В деяких випадках його продували озоно-повітряною сумішшю з розрахунку 5 мгхв/л озону. Встановлено, що оксидний шар (Al2O3H2O) під час твердого анодування на алюмінієвих сплавах формують не лише іони кисню, які утворюються внаслідок розкладу води, а також його нейтральні атоми, які форму¬ються через розкладання перекису водню та озону. Виявлено, що перекис водню, а також продування електроліту збільшують товщину та мікротвердість анодного шару на 50% внаслідок зниження вдвічі кількості молекул води в оксиді алюмінію. Перекис водню та озон, очевидно, зменшують і товщину бар’єрного шару покриття, крізь який проникають іони кисню та алюмінію, які, з’єднуючись, формують оксидний шар. The aim of the study. By introducing strong oxidizers to the electrolyte form anode layers on the surface of aluminum with increased mechanical characteristics. To determine the effect of the duration of the formation of an anode layer to change its properties. Hard anodizing was performed at a temperature of –4...0°C for 60 min. A 20% aqueous solution of H2SO4 was used as the base electrolyte. During anodizing, the current density was 5 A/dm2. To determine the effect of strong oxidants on the characteristics of the anode layers (oxide), 30 were added to the electrolyte; 50; 70 and 100 г/лof hydrogen peroxide (H2O2). In some cases, it was purged with an ozone-air mixture at a rate of 5 mgmin/l of ozone. It was found that the oxide layer (Al2O3H2O) during hard anodizing on aluminium alloys forms not only oxygen ions, which are formed by the decomposition of water, but also neutral oxygen atoms, which are formed by the decomposition of hydrogen peroxide and ozone. It was found that hydrogen peroxide, as well as blowing the electrolyte with an air-ozone mixture increase the thickness and microhardness of the anodized layer by 50% due to the reduction of the number of water molecules in alumina by half. Hydrogen peroxide and ozone apparently also reduce the thickness of the barrier layer of the coating, through which oxygen and aluminium ions penetrate and which, when combined, form an oxide layer. Conclusions. 1. It has been established that aluminum anodizing for 60 minutes. provides an increase in its properties. Changing the composition of the electrolyte contributes to the growth of microhardness in 1.2 ... 1.7 times. The resistance of abrasive wear increases with the content of different amounts of applications in the electrolyte and the maximum is at 30 g / l H2O2. Blowing the base electrolyte ozone provides an increase in the microhardness of the layer from 380 to 510 HV. The higher loss of mass for higher microhardness is caused by an increase in porosity of coatings. 2. It is determined that an increase in the anodization time in the baseline electrolyte to 120 and 180 minutes contributes to the growth of microhardness to 640 HV compared to an anodized layer for 60 minutes. Loss of mass in the study of abrasive wear is less than 3-4 times with longer anodation than at 60 minutes in the baseline electrolyte.Item Вплив складу шихтових матеріалів порошкових дротів на механічні характеристики та корозійну стійкість електродугових покриттів(ЦНТУ, 2020) Студент, М. М.; Головчук, М. Я.; Гвоздецький, В. М.; Веселівська, Г. Г.; Маркович, С. І.; Яцюк, Р. А.; Student, M.; Golovchuk, M.; Hvozdetskii, V.; Veselivska, H.; Markovych, S.; Yatsyuk, R.Встановлено вплив шихтових матеріалів порошкових дротів на їх механічні характеристики, хімічну мікрогетерогенність та корозійну стійкість у середовищі водного розчину 3%NaCl. Показано, що на відміну від покриттів із суцільних дротів покриття, напилені із використанням порошкових дротів (ПД), мають високу хімічну гетерогенність. Це зумовлено тим, що краплини, які диспергуються із розплаву ПД та формують покриття мають неоднаковий хімічний склад. Спричинено це неповним сплавленням шихти та сталевої оболонки на торцях ПД під час електродугового напилення покриттів. Для зменшення хімічної мікро гетерогенності запропоновано у шихту порошкового дроту що містить хром, бор, вуглець місткі компоненти (Cr, ФХ, ПГ-100, B4C, ФХБ) додавати порошки феросплавів FeSi, FeMn та самофлюсу ПГ-10Н-01, які сприяють утворенню евтектик між складниками шихти, гомогенізують розплав ПД та, як наслідок, зменшують мікрогетерогенність покриттів. Наявність у шихті ПД 90Х17РГС та ПД 75Х19Р3ГС2 хрому, ферохрому, ферокремнію та феромарганцю зумовлює мінімальну хімічну мікрогетерогенність покриттів з цих дротів і, як наслідок забезпечує їх високу корозійну тривкість, що наближається до корозійної тривкості наржавної сталі Х18Н9Т. The influence of charge materials of flux-cored wires on their mechanical characteristics, chemical microheterogeneity and corrosion resistance in an aqueous solution of 3% NaCl was established. It is shown that, in contrast to coatings made of solid wires, coatings sprayed using flux-cored wires (PO) have a high chemical heterogeneity. This is due to the fact that the droplets that disperse from the PD melt and form a coating have different chemical compositions. This is caused by incomplete fusion of the charge and steel shell at the ends of the PD during electric arc spraying of coatings. To reduce the chemical micro-heterogeneity, it is proposed to add powders of ferroalloys FeSi, FeMn and self-flux PG-10H-01 to the charge of powder wire containing chromium, boron, carbon-containing components (Cr, FH, PG-100, B4C, FCB) between the components of the charge, homogenize the melt of PD and, as a consequence, reduce the microheterogeneity of the coatings. The presence of chromium, ferrochrome, ferro-silicon and ferromanganese in the charge of PD 90Х17РГС and PD 75Х19Р3ГС2 determines the minimum chemical microheterogeneity of coatings from these wires and, as a result, ensures their high corrosion resistance, which is close to corrosion steel18. To increase the completeness of fusion of the components of the PD charge between itself and its steel shell, it is proposed to add to the PD charge powders of ferroalloys Fe-Mn, Fe-Si, which have a low melting point, able to interact with refractory components of the charge to form low-temperature eutectics. The addition of ferro-silicon, ferromanganese and self-flux alloy PN-10H-01 powders based on ferrochrobor and ferrochrome provided high hardness of electric arc coatings, low heterogeneity in terms of chromium content in coating lamellae and, as a consequence, high corrosion resistance. Установлено влияние шихтовых материалов порошковых проволок на их механические характеристики, химическую микрогетерогенность и коррозионную стойкость в среде водного раствора 3% NaCl. Показано, что в отличие от покрытий из сплошных проводов покрытия, напыленные с использованием порошковых проволок (ПД), имеют высокую химическую гетерогенность. Это обусловлено тем, что капли, которые диспергируются с расплава ПД и формируют покрытия имеют неодинаковый химический состав. Причины этого вызваны неполным сплавлением шихты и стальной оболочки на торцах ПД при электродуговом напылении покрытий. Для уменьшения химической микрогетерогенности предложено в шихту порошковой проволоки содержащей хром, бор, углерод вместительные компоненты (Cr, ФХ, ПГ-100, B4C, ФХБ) добавлять порошки ферросплавов FeSi, FeMn и самофлюса ПГ-10Н-01, которые способствуют образованию эвтектик между составляющими шихты, гомогенизируют расплав ПД и, как следствие, уменьшают микрогетерогенность покрытий. Наличие в шихте ПД 90Х17РГС и ПД 75Х19Р3ГС2 хрома, феррохрома, ферокремния и ферромарганца приводит к минимальной химической микрогетерогенности покрытий из этих проволок и, как следствие обеспечивает их высокую коррозионную стойкость, которая приближается к коррозионной стойкости наржавеющей стали Х18Н9Т.Item Структура, зносотривкість та корозійна тривкість покриттів vc-fecr та vc-fecrсо, отриманих надзвуковим газополуменевим напиленням hvof(ЦНТУ, 2018) Маркович, С. І.; Задорожна, Х. Р.; Веселівська, Г. Г.; Гвоздецький, В. М.; Сірак, Я. Я.; Корінь, Я. С.; Маркович, С. И.; Задорожная, К. Р.; Веселивская, Г. Г.; Гвоздецкий, В. М.; Сирак, Я. Я.; Коринь, Я. С.; Markovych, S.; Zadorozhna, K.; Veselivska, H.; Hvozdetskyi, V.; Sirak, Ya.; Koryn', Ya.Досліджено зносостійкість та корозійну стійкість покриттів нанесених надзвуковим газополуменевим методом напилення (HVOF – High Velocity Oxygen Fuel Flame Spraying process, паливо пропан-кисень). Покриття напиляли з використанням установок Diamond Jet Hybrid gun (паливо пропан–кисень) та JP5000 gun (гас–кисень). Для порівняння використано метод плазмового напилення покриттів у динамічному вакуумі (PSCDV), що забезпечує найвищу якість газотермічних покриттів. Порошки для напилення виготовлено методом механічного легування із використанням планетарного млина. Вихідними компонентами для цього брали порошки карбіду ванадію, ферохрому та сплаву кобальту із нікелем. Встановлено, що зносотривкість напилених покриттів вказаними методами в 75...100 разів вища, ніж основи Д16, в 3...5 разів вища, ніж сталі ШХ15 (HRC60 за тертя жорстко закріпленим абразивом. Оцінено корозійно-електрохімічну властивість покриттів в 3%-му розчині NaCl за температури 20±0,2 С і виявлено, що вони мають високу корозійну тривкість, яка корелює з їхньою поруватістю. Довготривала експозиція зразків із покриттям у 3% -ному розчині NaCl призводить до проникнення агресивного середовища до межі розділу покриття–підкладка, що може спричиняти підплівкову корозію та відшарування покриття. Встановлено, що найвищу корозійну тривкість має покриття VC-FeCrCo, поруватість якого не перевищує 0,5%, отриманий плазмовим методом у динамічному вакуумі. Його корозійні струми в 2 рази нижчі порівнянно з тим же покриттям, отриманим методом HVOF. Исследовано износостойкость и коррозийную стойкость покрытий нанесенных сверхзвуковым газополуменевим методом напыления (HVOF –High Velocity Oxygen Fuel Flame Spraying process, топливо пропан-кислород). Покрытие напиляли с использованием установок Diamond Jet Hybrid gun (топливо пропан-кислород) и JP5000 gun (керосин-кислород). Для сравнения использован метод плазменного напыления покрытий в динамическом вакууме (PSCDV), который обеспечивает наивысшее качество газотермических покрытий. Порошки для напыления изготовлены методом механического легирования с использованием планетарной мельницы. Исходными компонентами для этого брали порошки карбида ванадия, феррохрома и сплава кобальта с никелем. Установлено, что износостойкость напыленных покрытий указанными методами в 75...100 разы выше, чем основы Д16, в 3...5 разы выше, чем стали ШХ15 (HRC60 за трение жесткозакрепленным абразивом). Оценено коррозийно-электрохимическое свойство покрытий в 3%-ом растворе NaCl за температуры 20±0,2 ºС и выявлено, что они имеют высокую коррозийную прочность, которая коррелирует с их пористостью. Долговременная экспозиция образцов с покрытием в 3%-ному растворе NaCl приводит к проникновению агрессивной среды в предел раздела покрытие-подкладка, которая может вызывать подпленочную коррозию и отслаивание покрытия. Установлено, что наивысшую коррозийную прочность имеет покрытие VC-FeCrCo, пористость которого не превышает 0,5%, полученным плазменным методом в динамическом вакууме. Его коррозийные токи в 2 разы ниже сравнительно c тем же покрытием, полученным методом HVOF. The wear resistance and corrosion resistance of coatings superimposed with the supersonic gas-flame spray method (HVOF -High Velocity Oxygen Fuel Flame Spraying process, propane-oxygen fuel) have been studied. The coating was sprayed using Diamond Jet Hybrid gun (fuel propane-oxygen) and JP5000 gun (kerosene oxygen). For comparison, the method of plasma spray coating in dynamic vacuum (PSCDV) is used, which provides the highest quality of gas-thermal coatings. Spray powders are made by mechanical alloyage using a planetary mill. The starting components for this were vanadium carbide powder, ferrochrome and nickel cobalt alloy. It has been established that wear resistance of sprayed coatings by these methods is 75 ... 100 times higher than the bases of D16, 3 ... 5 times higher than steel 100Cr6 (HRC60 for friction with hardened abrasive). The corrosion and electrochemical properties of coatings in a 3% NaCl solution at a temperature of 20 ± 0.2 ºC have been estimated and they have high corrosion strength, which correlates with their porosity. The long-term exposure of coated samples in a 3% NaCl solution leads to the penetration of aggressive media into the interface of the backing coating, which can cause subfilm corrosion and peeling of the coating. It has been established that the highest corrosion resistance has a VC-FeCrCo coating, the porosity of which does not exceed 0.5%, obtained by the plasma method in a dynamic vacuum. Its corrosion currents are 2 times lower compared with the same coating obtained by the HVOF method.Item Зносостійкість та корозійна тривкість ПЕО шарів на покритті зі сплаву Д16(ЦНТУ, 2017) Веселівська, Г. Г.; Сірак, Я. Я.; Гвоздецький, В. М.; Задорожна, Х. Р.; Посувайло, В. М.; Маркович, С. І.; Veselivska, H.; Sirak, Y.; Gvozdeckii, V.; Zadorozhna, K.; Posuvailo, V.; Marcovych, S.В роботі представлено результати досліджень корозійної та зносотривкості електродугового покриття (ЕДП) Д16 на сталі із синтезованим на поверхні покриття оксидокерамічного шару із корунду методом плазмоелектролітного синтезу (ПЕО). Досліджено вплив температури відпалу електродугового покриття на його корозійну стійкість у середовищі синтетичного слабокислого дощу. Показано, що корозійна тривкість електродугового покриття із оксидним поверхневим шаром зростає на порядок. Встановлено, що підвищення температури відпалу зразків із електродуговими покриттями призводить до збільшення розмірів інтерметалідних включень Al2Cu у покритті, які діють як катодні включення і призводять до збільшення розмірів пор у оксиднокерамічному шарі. Результатом таких змін є значне збільшення струмів корозії електродугового покриття, як із оксидокерамічним шаром так і без нього. Виявлено, що розмір інтерметалідних включень Al2Cu в ЕДП суттєво впливає на зносостійкість ПЕО шару. Оптимальною температурою відпалу ЕДП перед синтезом оксидокерамічних шарів є 300...400 С. За такої температури в електродуговому покритті утворюються інтерметаліди Al2Cu розміром 1,5...4,0 мкм, що надають оксидокерамічному шару високу корозійну тривкість, твердість та зносостійкість. The paper presents the results of investigations of corrosion and mechanical durability of the D16 coating obtained by electro-arc metallization, with an oxide-ceramic layer. The influence of temperature of annealing of the coating on its corrosion resistance in the environment of synthetic weak acid rain is studied. It is shown that annealing temperature leads to an increase in the sizes of intermetallic inclusions Al2Cu, which act as cathode inclusions and lead to an increase in the pore size in the oxide-ceramic layer. The result of such changes is a significant increase in the currents of corrosion as an electric arc coating, and oxide-ceramic layer on it. However, an electric arc coating without an oxide-ceramic layer has an order of magnitude higher corrosion currents. It was found that the size of intermetallic inclusions Al2Cu in electric arc coating (EAC) significantly affects the performance characteristics of PEO layer. The optimum temperature of annealing EAC before deposition of oxide-ceramic layers is 300...400 qɋ. At this temperature intermetallides Al2Cu in the size of 1,5...4,0 microns are formed, giving the oxide-ceramic layer a high corrosion resistance, hardness and wear resistance.