Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 65 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП Т а б л и ц а 1 Основные характеристики микродуговых КФ-покрытий U , В D пор ,мкм D сфер ,мкм П, % L , мкм R a , мкм P , МПа 150 1,5 5,2 20 10 1,9 26,8 200 4,0 14,0 25 40 2,5 24,8 250 6,4 26,0 23 70 4,3 20,2 300 8,6 28,0 21 95 4,8 14,7 350 13,0 33,0 19 125 6 11,3 400 9,6 30,0 17 135 6 3,3 U – напряжение микродугового оксидирования; D пор – размер пор в покрытии; D сфер – размер сферолитов в покры- тии; П – общая поверхностная пористость; L – толщина покрытия; R a – шероховатость покрытия; P – адгезионная проч- ность покрытия к подложке. Рис. 2. Микроструктура и фазовый состав микродуговых КФ-покрытий после нанесения ( а–в ), после отжига при температуре 800 о С ( г–е ): а, г – светлопольные электронно-микроскопические изображения с микродифракционными картинами; б, д – темнопольные изображения; в, е – рентгенограммы: * – CaTi 4 (PO 4 ) 6, □ – TiP 2 O 7 ; Δ – β-Ca 2 P 2 O 7 ; ● – TiO 2(anatase) ют сквозные поры. Средний размер сферолитов составляет 14 мкм, средний размер пор – 4 мкм (рис. 1, б-в ). Размер структурных элементов (сфе- ролитов и пор) в значительной степени зависит от параметров микродуговой обработки, в частности, напряжения оксидирования. В табл. 1 приведены основные характеристики КФ-покрытий при ва- рьировании напряжения оксидирования. Были установлены оптимальные харак- теристики покрытий и диапазон напряжений (200...250 В), обеспечивающий их получение: толщина 40...70 мкм, пористость 25 %, шерохо- ватость 2,5...4,5 мкм и адгезионная прочность 20...25 МПа. Для повышения агезионной проч- ности КФ была предложена предварительная об- работка поверхности титана, посредством песко- струйной обработки и химического травления, которая позволила повысить адгезионную проч- ность микродуговых КФ-покрытий до 35 МПа. Анализ результатов просвечивающей элек- тронной микроскопии и рентгеновской дифрак- тографии показал, что КФ-покрытие непосредст- веннопосленанесениянаходитсяврентгеноаморф- ном состоянии, на что указывают два диффузных гало на микродифракционной картине (рис. 2, а ) и размытое гало на рентгенограмме (рис. 2, в ). На светлопольных и темнопольных изображениях просматриваются отдельные кристаллиты покры-