Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Как видно из данных таблицы, по сравнению с деформируемым сплавом АМг6 в составе экспериментального сплава наблюдается увеличенное содержание Mg и Fe, что является достаточно типичным для вторичных литейных сплавов [7]. Перед анодированием образцы обезжиривались в 3 %-м растворе щёлочи NaOH при температуре 40-50 °С, затем тщательно промывались проточной водопроводной водой и ополаскивались дистиллированной водой. Анодирование проводилось в гальваностатическом режиме (ГСР) — при постоянной плотности тока с использованием термостатируемой двухэлектродной электрохимической ячейки. Кинетическая зависимость напряжения от времени U (t) регистрировалась электронным самописцем ЭРБИЙ-7115, сопряжённым с компьютером. Электрохимическое окрашивание в чёрный цвет анодированных образцов сплавов (АМг5, АМг6 и литейного ЭС) осуществлялось в растворе 2 % CuSO4 + 2 % MgSO4 + 0,6 % H 2 SO 4 на переменном напряжении (U « 10-12 В) в течение 5-30 мин с последующей тщательной промывкой. Образцы после анодирования, а также после анодирования и ЭХО подвергались гидротермальной обработке — кипячению в дистиллированной воде в течение 30 мин. В процессе выбора оптимального состава электролита для толстослойного анодирования исходили из требования универсальности, то есть возможности его использования для всех исследованных сплавов — как деформируемых АМг5 и АМг6, так и образцов литейного ЭС. На основе анализа литературных данных и патентной информации был предложен следующий состав универсального электролита (УЭ): 300 г/л серной кислоты; 30 г/л щавелевой кислоты; 2,5 г/л борной кислоты; 0,075 г/л уксусной кислоты; 11 г/л глицерина — и следующий режим анодирования: плотность тока j = 25 мА/см2, Та = Ткомн, tа = 90 мин. С применением таких условий было апробировано анодирование в УЭ различных групп образцов — деформируемых сплавов АМг5 и АМг6, а также экспериментального сплава ЭС. Оценка толщины плёнок выполнялась рентгенографическим методом по степени ослабления интенсивности брэгговского максимума (311) металлической подложки после нанесения покрытия. Морфология поверхности образцов изучалась методами атомно-силовой микроскопии (АСМ) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Исследования методом АСМ выполняли в полуконтактном режиме на воздухе. Размер области сканирования изменялся в диапазоне от 1до 100 мкм2. Элементный состав покрытий определялся методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС). Для оценки коррозионной стойкости покрытий применяли метод выдержки образцов при комнатной температуре в испытательном растворе в течение определённого времени (ГОСТ 9.031-74). Коррозионная среда представляла собой 4-5 %-й водный раствор NaCl в дистиллированной воде с добавлением нескольких капель 2 %-го водного раствора ^ SO 4 . Состояние поверхности образцов до и после тестирования анализировали с помощью цифрового оптического стереомикроскопа Motic SMZ-168. По результатам коррозионных испытаний рассчитывали степень поражения поверхности G , определяемую как отношение площади поверхности образца, занятой дефектами, на которых осаждалась медь, ко всей площади поверхности. Результаты и их обсуждение Перед анодированием было выполнено электронно-микроскопическое изучение строения и элементного состава поверхности образцов ЭС. Было установлено, что поверхность сплава крайне неоднородна, отмечается присутствие включений различной формы и размеров. Анализ элементного состава ЭС методом ЭДС показал, что в среднем элементный состав близок к составу сплава АМг7 (см. табл.), но имеют место локальные участки микронных размеров с содержанием Fe до 20 мас. %, Si — до 20 мас. %. На первом этапе была сделана попытка получить защитно-декоративные покрытия на образцах ЭС с использованием анодирования в традиционном сернокислом электролите с последующим ЭХО и ГТО по технологии, разработанной ранее для образцов сплавов АМг5 [5]. Однако как предварительная термообработка образцов ЭС при температуре, равной 300-500 °С, так и варьирование концентрации сернокислого электролита, плотности тока, времени анодирования не позволили при последующем ЭХО получить однородно окрашенное чёрное покрытие: на поверхности окрашенного анодированного образца наблюдались светлые неравномерно распределённые точки. Толщина покрытий 5 за 50 мин анодирования при плотности тока ja (20 мА/см2) Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 243-248. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 243-248. © Кокатев А. Н., Яковлева Н. М., Чупахина Е. А., Степанова К. В., 2024 245