Структурно-фазовий стан і властивості поверхні стопу АМг6 після електроіскрового леґування Вольфрамом і фінішного ультразвукового оброблення

В. В. Могилко$^{1}$, А. П. Бурмак$^{1}$, С. М. Волошко$^{1}$, C. І. Сидоренко$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{2,1}$

$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 07.04.2022. Завантажити: PDF

Проаналізовано ефективність модифікування поверхневих шарів алюмінійового стопу AMг6 комбінованим обробленням, що включає електроіскрове леґування (ЕІЛ) Вольфрамом та фінішне ультразвукове ударне оброблення (УЗУО), щодо покращення мікроструктури, міцности та корозійних властивостей. Результати електронно-мікроскопічної та рентґеноструктурної фазової аналізи свідчать про формування поверхневого шару, що містить твердий розчин Al–W та інтерметалідні фази Al$_{4}$W або Al$_{12}$W, які обумовлюють зміцнення. Мікродюрометричною аналізою показано, що за рахунок комбінованого оброблення (ЕІЛ (W) + УЗУО) мікротвердість поверхневих шарів зростає вдвічі у порівнянні із вихідним станом. Встановлено, що модифікована поверхня має підвищені антикорозійні властивості, що пов’язано із пришвидшеним формуванням пасивувальної оксидної плівки завдяки великій кількості міжзеренних і міжфазних меж.

Ключові слова: алюмінійовий стоп, ультразвукове ударне оброблення, електроіскрове леґування, мікроструктура, мікротвердість, корозія.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i05/0639.html

PACS: 43.35.+d, 61.72.Ff, 81.40.-z, 81.65.-b, 81.65.Kn, 83.10.Tv


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. K. Dai, J. Villegas, Z. Stone, and L. Shaw, Acta Mater., 52: 5771 (2004). Crossref
  2. U. Trdan, M. Skarba, and J. Grum, Mater. Characterization, 97: 57 (2014). Crossref
  3. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 9: 1269 (2015). Crossref
  4. R. S. Mishra, Z. Y. Ma, and I. Charit, Mater. Sci. Eng. A, 341: 307 (2003). Crossref
  5. В. Г. Ефременко, К. Шимизу, T. В. Пастухова, Ю. Г. Чабак, К. Kусумото, A. В. Ефременко, Трение и износ, 38, № 1: 24 (2017). Crossref
  6. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, М. В. Кіндрачук, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 4: 545 (2016). Crossref
  7. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Y. V. Milman, M. O. Iefimov, and A. V. Sameljuk, Mater. Sci. Eng. A, 563: 138 (2013). Crossref
  8. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Y. V. Milman, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and I. V. Tkachenko, Wear, 319: 84 (2014). Crossref
  9. B. N. Mordyuk, V. V. Silberschmidt, G. I. Prokopenko, Y. V. Nesterenko, and M. O. Iefimov, Mater. Characterization, 61: 1126 (2010). Crossref
  10. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and A. P. Burmak, Surf. Eng., 34: 324 (2018). Crossref
  11. M. A. Mũnoz-Morris, N. Calderón, I. Gutierrez-Urrutia, and D. G. Morris, Mater. Sci. Eng. A, 425: 131 (2006). Crossref
  12. M. Reboul and B. Baroux, Mater. Corrosion, 62: 215 (2011). Crossref
  13. J. Skrovan, A. Alfantazi, and T. Troczynski, J. Appl. Electrochem., 39: 1695 (2009). Crossref
  14. Z. Szklarska-Smialowska, Corros. Sci., 41: 1743 (1999). Crossref
  15. J. R. Davis, Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys (ASM International (OH): 1999). Crossref
  16. O. V. Maksakova, O. D. Pogrebnjak, and V. M. Beresnev, Usp. Fiz. Met., 19, No. 1: 25 (2018). Crossref
  17. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, A. P. Burmak, I. O. Kruhlov, and V. I. Zakiev, Surf. Coat. Technol., 361: 413 (2019). Crossref
  18. I. П. Шацький, Л. Я. Роп’як, M. М. Маковійчук, Проблеми міцності, № 5: 163 (2016).
  19. B. N. Mordyuk, S. M. Voloshko, V. I. Zakiev, A. P. Burmak, and V. V. Mohylko, J. Mater. Eng. Perform., 30: 1780 (2021). Crossref
  20. Б. М. Мордюк, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, В. В. Могилко, М. М. Ворон, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 8: 1067 (2019). Crossref
  21. В. Ф. Мазанко, Д. С. Герцрикен, С. А. Бобырь, В. М. Миронов, Д. В. Миронов, Искровой разряд и диффузионные процессы в металлах (Киев: Наукова думка: 2014).
  22. Б. М. Мордюк, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Д. С. Малахов, Металлофиз. новейшие технол., 42, № 7: 997 (2020). Crossref
  23. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, V. P. Bevz, S. M. Voloshko, and O. B. Mordiuk, Int. J. Surf. Sci. Eng., 14, No. 1: 1 (2020). Crossref
  24. В. В. Могилко, А. П. Бурмак, С. М. Волошко, C. І. Сидоренко, Б. М. Мордюк, Металлофиз. новейшие технол., 44, № 2: 223 (2022). Crossref
  25. N. Stoloff, C. Liu, and S. Deevi, Intermetallics, 8: 1313 (2000). Crossref
  26. E. Principe, B. Shaw, and G. Davis, Corrosion, 59: 295 (2003). Crossref
  27. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, K. E. Grinkevych, N. A. Piskun, and T. V. Popova, Surf. Coat. Technol., 309: 969 (2017). Crossref
  28. H. Zhang, P. Feng, and F. Akhtar, Sci. Rep., 7: 12391 (2017). Crossref
  29. D. Chen, Z. Chen, J. Cai, and Z. Chen, J. Alloy. Compd., 461: L23 (2008). Crossref
  30. C. Unuvar, D. Fredrick, U. Anselmi-Tamburini, B. Shaw, A. Manerbino, J. Guigné, and Z. Munir, Intermetallics, 15: 294 (2007). Crossref
  31. S. Varam, P. V. S. L. Narayana, M. D. Prasad, D. Chakravarty, K. V. Rajulapati, and K. B. S. Rao, Phil. Mag. Let., 94: 582 (2014). Crossref
  32. A. Hu and S. Cai, J. Mater. Res. Technol., 13: 311 (2021). Crossref
  33. T. Cegan, D. Petlak, K. Skotnicova, J. Jurica, B. Smetana, and S. Zla, Molecules, 25: 2001 (2020). Crossref
  34. G. D. Davis, B. A. Shaw, B. J. Rees, and M. Ferry, J. Electrochem. Soc., 140: 951 (1993). Crossref
  35. R. S. Rajamure, H. D. Vora, S. G. Srinivasan, and N. B. Dahotre, Appl. Surf. Sci., 328: 205 (2015). Crossref
  36. L. Iglesias-Rubianes, P. Skeldon, G. E. Thompson, H. Habazaki, and K. Shimizu, Phil. Mag. A, 81: 1579 (2001). Crossref
  37. D. K. Merl, P. Panjan, and J. Kovač, Corros. Sci., 69: 359 (2013). Crossref
  38. Н. И. Лазаренко, Электроискровое легирование металлических поверхностей (Москва: Машиностроение: 1976).
  39. Z. Zhang and D. L. Chen, Scripta Mater., 54: 1321 (2006). Crossref