About the influence of ceramic coatings on the stress-strain characteristics of the alloy Д16АТ (Al-Cu-Mg)
- Authors: Zakharchenko K.V.1, Kapustin V.I.1, Larichkin A.Y.1
-
Affiliations:
- Issue: No 3 (2014)
- Pages: 37-44
- Section: MATERIAL SCIENCE
- URL: https://journal-vniispk.ru/1994-6309/article/view/302216
- ID: 302216
Cite item
Full Text
Abstract
Nowadays the most part of the machine elements is subjected to different technological effects on the stage of production. These effects are intended to improve the operational characteristics of the machine elements. One of such effect is the formation of the ceramic coating on the product surface. Ceramic coating has very high wear resistance, low coefficient of friction, but its operational characteristics in conditions when the sample with coating is subjected to loading with variable sign are unknown. The method of investigation of relationships of inelastic deformation of the samples with nonhomogeneous structure of metal alloy Д16АТ in conditions of periodic loading are suggested in the paper. The research methodology includes a step-stress test in the cycle, and registration of the effects of non-equilibrium strain. The study represents the comparative analysis of samples with removed and modified surface layer. Layer is modified by micro-arc oxidation (MAO) and removed by chemical etching in alkaline sodium hydroxide solution (15% NaOH). It is proved that the samples with coating demonstrate higher stress under which irreversible phenomena occur in comparison with the samples with removed surface layer. It is shown that the stress at which there are irreversible phenomena in coated specimens is 20% higher than that of the samples with a removed surface layer.
About the authors
K. V. Zakharchenko
Email: Zaharchenkok@mail.ru
Post-graduate Student, Novosibirsk State Technical University, e-mail: Zaharchenkok@mail.ru
V. I. Kapustin
Email: Fatigue.nstu@mail.ru
Ph.D. (Engineering), Associate Professor, Novosibirsk State Technical University, e-mail: Fatigue.nstu@mail.ru
A. Yu. Larichkin
Email: larichking@gmail.com
Ph.D. (Physics and Mathematics), Scientific associate, Lavrentyev Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the RAS, e-mail: larichking@gmail.com
References
- Панин В.Е., Егорушкин В.Е. Деформируемое твердое тело как нелинейное иерархически организованная система // Физическая мезомеханика. – 2011. – Т.14. – №3. – С. 7-26.2. Тушинский Л.И., Плохов А.В., Столбов А.А., Синдеев В.И. Конструктивная прочность композиции основной металл – покрытие. – Новосибирск: Наука, 1996. – 296 с.3. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.4. Wenbin Xue, Zhiwei Deng, Ruyi Chen, Tonghe Zhang, Hui Ma. Microstructure and properties of ceramic coatings produced on 2024 aluminum alloy by microarc oxidation // Journal of materials science. – 2001. – V. 36. – P. 2615–2619.5. Марков Г.А., Белеванцев В.И., Терлеева О.П., Шулепко Е.К. Микродуговое оксидирование // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. – 1992. – №1. – С. 34–56.6. Малышев В.Н. Оценка упрочнения алюминиевых сплавов микродуговой обработкой по результатам статических и динамических испытаний // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки.– 2007.–№ 3. – С. 131–137.7. Troshchenko V.T. Fatigue and inelasticity of metals under nonuniform stressed state // Strength of Materials. – 2010. – T.42. – №5. – P. 494–505.8. Kapustin V.I., Gileta V.P., Tereshin E.A. On determination of elastic limits by dissipative heating of materials // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. –2010. –Т. 51. –№3. –P. 393–397.9. Си. Дж. С. Мезомеханика взаимодействия энергии и массы в диссипативных системах // Физическая мезомеханика. – 2010. – Т.13. – №5. – С. 27–40.10. Новожилов В.В., Кадашевич Ю.И., Рыбакина О.Г. Разрыхление и построение критерия прочности при сложном нагружении с учетом ползучести // Вопросы долговременной прочности энергетического оборудования. – Л.: Труды ЦКТИ, – 1986. – В.230. – С. 34–41.11. Капустин В.И., Гилета В.П., Захарченко В.М. Экспериментальное изучение закономерностей деформирования алюминиевых сплавов при регулярных нагружениях // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты) . – 2011. – №4(53).– С. 40–43.12. Капустин В.И., Степанов В.М. О связи между напряжениями и деформациями при периодических нагружениях // Прикладная механика и техническая физика. – 2006. – Т.47. – №3. – С. 92–99.13. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур.– М.: Мир, 2002. – 461 с.
Supplementary files
