Электролитно-плазменное упрочнение поверхностных слоев алюминиевого сплава

Abstract

В данной статье приведены результаты исследований влияния электролитно-плазменной обработки на структурно-фазовое превращение образцов алюминиевого сплава. Разряд зажигался от источника постоянного тока. При включении напряжения происходит ионизация и кипение электролита. При возникновении пузырькового кипения вокруг активного электрода наблюдаются большие пульсации силы тока. Вследствие образования газопаровой рубашки и прохождения через нее электрического тока образуется низкотемпературная плазма, которая имеет характерный голубой цвет свечения оболочки вокруг детали. На поверхности изделия возбуждается электрическая микродуговая плазма, в которой от тепловыделения происходит интенсивный разогрев заготовки. После микродугового оксидирования на поверхности образца наблюдается микроструктура закалки и искусственного старения в потоке электролита. В результате закалки в потоке электролита твердый α-раствор меди в алюминии и точечные мелкодисперсные включения растворяются от температуры микроплазмы, фазы, окисляясь, образуют корунд алюминия. Рентгеноструктурный анализ образцов после электролитно-плазменной обработки выявил увеличение интенсивности и уширение дифракционных линий относительно исходного состояния, что свидетельствует об остаточном напряжении поверхности, которая в процессе эксплуатации обеспечивает повышение износостойкости детали. Средняя микротвердость после электролитно- плазменной обработки составляет 746 МПа, что примерно в 2,5 раза выше, чем у исходного материала

This article presents the results of studies of the effect of electrolyte-plasma treatment on the structural-phase transformation of aluminum alloy samples. The discharge was ignited from a constant current source. When the voltage is turned on, ionization and boiling of the electrolyte take place. When a bubble boiling occurs around the active electrode, large current pulsations are observed. Due to the formation of the gas-vapor jacket and the passage of electric current through it, a low-temperature plasma is formed which has a characteristic blue color of the glow of the shell around the part. On the surface of the product, an electric microarc plasma is excited, in which heat is generated from the intense heating of the workpiece. After microarc oxidation, a microstructure of quenching and artificial aging in the electrolyte flow is observed on the sample surface. As a result of quenching in the electrolyte stream, the solid copper solution in aluminum and the fine fine inclusions dissolve from the temperature of the microplasma, the phases oxidizing form aluminum corundum. X-ray diffraction analysis of samples after electrolyteplasma treatment revealed an increase in intensity and broadening of the diffraction lines relative to the initial state, which indicates the residual stress of the surface, which in the process of operation provides an increase in wear resistance of the part. The average microhardness, after electrolytic-plasma treatment, is 746 mpa, which is approximately 2.5 times higher than that of the starting material