КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-79-10262
НазваниеЗакономерности и особенности формирования структурно-фазового состояния, свойств и процесса разрушения оксидных слоев, синтезируемых плазменно-электролитическим оксидированием на алюминиевых и магниевых сплавах
Руководитель Полунин Антон Викторович, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" , Самарская обл
Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-205 - Разработка новых конструкционных материалов и покрытий
Ключевые слова плазменно-электролитическое (микродуговое) оксидирование; оксидный слой; структурно-фазовое состояние; фазовое превращение; акустическая эмиссия; неупорядоченные системы; алюминиевые сплавы; магниевые сплавы; трибология; коррозионная стойкость
Код ГРНТИ53.49.21; 55.22.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Все более ужесточающиеся требования к рабочим характеристикам изделий аэрокосмической, машиностроительной, приборостроительной, медико-технологической и других отраслей, а также курс на импортозамещение в Российской Федерации обусловливают необходимость разработки новых материалов и покрытий, технологий их получения и обработки, соответствующих современному научно-техническому запросу при минимизации экономических издержек.
Одним из наиболее перспективных и экологически безопасных методов инженерии поверхности сплавов цветных металлов (на основе Al, Mg, Ti, Zr и других) является плазменно-электролитическое (микродуговое) оксидирование (ПЭО), позволяющее многократно повышать их износостойкость и коррозионную стойкость.
Современные исследования метода ПЭО, в основном, посвящены изучению влияния технологических факторов (концентрации компонентов электролита, электротехнического режима оксидирования, структуры или предварительной обработки сплава и пр.) на процесс формирования и свойства оксидных слоев и проведены в разных (несравнимых и невоспроизводимых) условиях – отличаются электролиты, электротехнические режимы обработки, обрабатываемые сплавы, что затрудняет комплексный анализ и обобщение известных результатов. Теоретические оценки и физико-математические модели в работах, как правило, отсутствуют: взаимодействия в системе «микродуговые разряды – электролит – формирующийся оксидный слой» обсуждаются, в основном, в виде феноменологических моделей. Эффект «теплового удара» от микродугового разряда на поверхность подложки и формирующегося оксидного слоя не оценивается, термические напряжения, которые возникают в зоне пробоя микродуговых разрядов на обрабатываемую поверхность и могут влиять на фазовые переходы в формируемом слое, также не достаточно исследованы.
Проект направлен на разработку физически обоснованных методов повышения служебных характеристик оксидных слоев, полученных методом ПЭО на Al и Mg сплавах, за счет управления их структурно-фазовым состоянием и количественным фазовым составом, а также на отработку технологии и контроля процесса ПЭО в реальном времени по сигналам акустической эмиссии (АЭ).
В ходе реализации проекта планируется выявить механизмы, определяющие формирование структурно-фазового состояния оксидных слоев в зависимости от параметров процесса ПЭО, установить взаимосвязь свойств оксидных слоев с размером структурных элементов (кристаллитов фаз, их текстурой) и их напряженным состоянием (остаточными деформациями и микронапряжениями II и III рода) и характеристиками АЭ в процессе ПЭО.
Научная новизна исследования обусловлена отсутствием в научно-периодической литературе выявленных зависимостей и физико-математических моделей, связывающих все технологические параметры процесса ПЭО и обрабатываемого материала с получаемыми служебными характеристиками. Также в научной литературе чрезвычайно мало данных о связи свойств оксидных слоев с их микроструктурой (размером кристаллитов («зерен»), текстурой, остаточными микронапряжениями и др.) и количественным фазовым составом, что определяет новизну и актуальность ожидаемых в проекте результатов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ