Моделирование вольт-амперных характеристик парогазовой оболочки в процессе электролитно-плазменной обработки
Ключевые слова:
электролитно-плазменная обработка, парогазовая оболочка, моделирование, электролит, глицирин, Maple.Аннотация
Электролитно-плазменная обработка (ЭПО) – это метод поверхностной
обработки материалов, основанный на использовании плазмы и электролитического
раствора. В данной работе рассматривается принцип действия, основные применения и
потенциальные преимущества ЭПО. Методика ЭПО включает в себя погружение обрабатываемого объекта в электролитический раствор, после чего подается электрический
ток, вызывающий разложение раствора и образование плазменного облака у поверхности
обрабатываемого материала. Воздействие плазмы и химически активных компонентов
раствора позволяет модифицировать поверхность материала, улучшая его свойства, такие
как адгезия, прочность и коррозионная стойкость. ЭПО широко применяется в различных
отраслях, включая металлообработку, электронику, медицинское оборудование и пищевую
промышленность. Преимущества метода включают высокую эффективность, возможность
обработки сложных форм и материалов, а также экологическую безопасность за счет
отсутствия использования химически агрессивных веществ. Электролитно-плазменная
обработка представляет собой перспективное направление в области поверхностной
модификации материалов с широким спектром потенциальных применений.
В работе были рассмотрены теоритические исследования формирования парогазовой
оболочки в приповерхностной области конструкционных сталей в режиме катодного нагрева
при электролитно-плазменной обработке. Была исследована технология электролитноплазменного упрочнения, обеспечивающая требуемые механические свойства изделий,
которые часто подвергаются износу, температурным и силовым воздействиям. По
результатам теоритических исследований, для получения модели образования парогазовой
оболочки в процессе катодного нагрева были сделаны математические расчеты напряжения,
плотности тока, а также построены графики зависимости. Моделирование расчетов
образования парогазовой оболочки в процессе катодного нагрева проводилось при помощи
программы Maple.
Библиографические ссылки
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
Белкин П. Мир материалов и технологий // Техносфера. – 2011. – Vol. – 464. – P. 107.
Лазарев Д. Е. Математическое моделирование процессов в источнике питания для
электролитно-плазменной обработки //Вестник УГАТУ. – 2008. – P. 131.
Алексеев Ю. Г. Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых
изделий // Наука и техника. – 2016. – P. 61.
Попов А.И. Анализ тепловых явлений при струйной фокусированной электролитноплазменной обработке// Научно-технические ведомости СГУ. – 2016. – P. 141.
Володин А. Ю., Заруба Д. С., Величко Н. В. Способ электролитно-плазменной обработки
внутренних пространственно-сложных поверхностей различной кривизны корпусных деталей
центробежных насосов ЖРД // Решетневские чтения: материалы XХ Междунар. науч. конф. /
СибГАУ. Красноярск, 2016.
V.F. Besyasiychniy, B.M. Drapkin, M.A. Prokofiyev, M.V. Timofeev. Physics and chemistry of
material treatment. 6, 121—125 (2003).
A.D. Pogrebnyak, O.P. Kulmentiyeva and other. The Letters of Technical Physics Journal. 29 (8),
—15 (2003).
E.N. Kablov The aviation materials and technologies. 2, 7—17 (2012).
Aliakseyeu, Yu. Electrolyte-Plasma Treatment of Metal Materials Surfaces / Yu. Aliakseyeu, A.
Korolyov,
A. Bezyazychnaya // CO-MAT-TECH–2006: Proceeding of the Abstracts 14 International Scientific
Conference, Slovak University of Technology, 19–20 oct. 2006. Slovakia, Trnava. P. 6.
Plasma Electrolytic Polishing – an Overview of Applied Technologies and Current Challenges to
Extend the Polishable Material Range / K. Nestler [et al.] // Proceedings of the 18th CIRP Conference on
Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XVIII), 8–22 Apr. 2016, Tokyo, Japan, Procedia CIRP 42
(2016). Р. 503–507.
Vacuum Deposited Polymer and DLC Multilayer Coatings on Austenitic Steel, Structure and
Tribotechnical Properties in Physiological Solution / V. P. Kazachenko [et al.] // International Conference on
Industrial Tribology. India: Bangalore, 2006. P. 55.
Особенности процессов размерной обработки металлических изделий электролитноплазменным методом / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Литье и металлургия. 2005. № 4. С. 188–195.
Модель размерного съема материала при электролитно-плазменной обработке
цилиндрических поверхностей / Ю. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2012. № 3. С. 3–6.
Комбинированная технология изготовления гибких ультразвуковых концентраторовинструментов / Ю. Г. Алексеев [и др.]; под общ. ред. Б. М. Хрусталева. Минск: БНТУ, 2015. 203 с.
ISBN 978-985-550-702-5.
Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых изделий / Ю. Г.
Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2016. Т. 15, № 1. С. 61–68. DOI: 10.21122/ 2227-1031-2016-15-1-
-68.
Smirnov A.A., Kusmanov S.A., Kusmanova, I.A., Belkin P.N. Effect of electrolyte depletion on
the characteristics of the anodic plasma electrolytic nitriding of a VT22 titanium alloy// Surface
Engineering and Applied Electrochemistry. –2017.–53.–413–418
Sherzod Kurbanbekov, Маzhyn Skakov, Michail Scheffler, Azret Naltaev. Changes of
Mechanical Properties of Steel 12Cr18Ni10Тi After Electrolytic-Plasma Cementation. –2013. –No601. –P.
–63.
Lou B.S., Lee J.W., Tseng C.M., Lin Y.Y., Yen C.A. Mechanical property and corrosion
resistance evaluation of AZ31 magnesium alloys by plasma electrolytic oxidation treatment: Effect of
MoS2 particle addition. // Surface and Coatings Technology. –2018. –No350. –813–822.
Суминов И.В., Белкин П. Н., Эпельфельд А.В., Людин В. Б. и др. Плазменно
электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. –М.:Техносфера. –2011.–No2.
–C. 512.
Погребняк А.Д., Тюрин Ю. Н., Бойко А. Г., Жадкевич М.Л., Калышканов М.К., Рузимов
Ш.М. Электролитно-плазменная обработка и нанесение покрытий на металлы и сплавы // Успехи
физики металлов. –2005.–Т. 6.–No4.–С. 273–344.
REFERENCES
Белкин П. Мир материалов и технологий // Техносфера. – 2011. – Vol. – 464. – P. 107.
Лазарев Д. Е. Математическое моделирование процессов в источнике питания для
электролитно-плазменной обработки //Вестник УГАТУ. – 2008. – P. 131.
Алексеев Ю. Г. Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых
изделий // Наука и техника. – 2016. – P. 61 4. Попов А.И. Анализ тепловых явлений при струйной фокусированной электролитноплазменной обработке// Научно-технические ведомости СГУ. – 2016. – P. 141.
Володин А. Ю., Заруба Д. С., Величко Н. В. Способ электролитно-плазменной обработки
внутренних пространственно-сложных поверхностей различной кривизны корпусных деталей
центробежных насосов ЖРД // Решетневские чтения: материалы XХ Междунар. науч. конф. /
СибГАУ. Красноярск, 2016.
V.F. Besyasiychniy, B.M. Drapkin, M.A. Prokofiyev, M.V. Timofeev. Physics and chemistry of
material treatment. 6, 121—125 (2003).
A.D. Pogrebnyak, O.P. Kulmentiyeva and other. The Letters of Technical Physics Journal. 29 (8),
—15 (2003).
E.N. Kablov The aviation materials and technologies. 2, 7—17 (2012).
Aliakseyeu, Yu. Electrolyte-Plasma Treatment of Metal Materials Surfaces / Yu. Aliakseyeu, A.
Korolyov,
A. Bezyazychnaya // CO-MAT-TECH–2006: Proceeding of the Abstracts 14 International Scientific
Conference, Slovak University of Technology, 19–20 oct. 2006. Slovakia, Trnava. P. 6.
Plasma Electrolytic Polishing – an Overview of Applied Technologies and Current Challenges to
Extend the Polishable Material Range / K. Nestler [et al.] // Proceedings of the 18th CIRP Conference on
Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XVIII), 8–22 Apr. 2016, Tokyo, Japan, Procedia CIRP 42
(2016). Р. 503–507.
Vacuum Deposited Polymer and DLC Multilayer Coatings on Austenitic Steel, Structure and
Tribotechnical Properties in Physiological Solution / V. P. Kazachenko [et al.] // International Conference on
Industrial Tribology. India: Bangalore, 2006. P. 55.
Особенности процессов размерной обработки металлических изделий электролитноплазменным методом / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Литье и металлургия. 2005. № 4. С. 188–195.
Модель размерного съема материала при электролитно-плазменной обработке
цилиндрических поверхностей / Ю. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2012. № 3. С. 3–6.
Комбинированная технология изготовления гибких ультразвуковых концентраторовинструментов / Ю. Г. Алексеев [и др.]; под общ. ред. Б. М. Хрусталева. Минск: БНТУ, 2015. 203 с.
ISBN 978-985-550-702-5.
Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых изделий / Ю. Г.
Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2016. Т. 15, № 1. С. 61–68. DOI: 10.21122/ 2227-1031-2016-15-1-
-68.
Smirnov A.A., Kusmanov S.A., Kusmanova, I.A., Belkin P.N. Effect of electrolyte depletion on
the characteristics of the anodic plasma electrolytic nitriding of a VT22 titanium alloy// Surface
Engineering and Applied Electrochemistry. –2017.–53.–413–418
Sherzod Kurbanbekov, Маzhyn Skakov, Michail Scheffler, Azret Naltaev. Changes of
Mechanical Properties of Steel 12Cr18Ni10Тi After Electrolytic-Plasma Cementation. –2013. –No601. –P.
–63.
Lou B.S., Lee J.W., Tseng C.M., Lin Y.Y., Yen C.A. Mechanical property and corrosion
resistance evaluation of AZ31 magnesium alloys by plasma electrolytic oxidation treatment: Effect of
MoS2 particle addition. // Surface and Coatings Technology. –2018. –No350. –813–822.
Суминов И.В., Белкин П. Н., Эпельфельд А.В., Людин В. Б. и др. Плазменно
электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. –М.:Техносфера. –2011.–No2.
–C. 512.
Погребняк А.Д., Тюрин Ю. Н., Бойко А. Г., Жадкевич М.Л., Калышканов М.К., Рузимов
Ш.М. Электролитно-плазменная обработка и нанесение покрытий на металлы и сплавы // Успехи
физики металлов. –2005.–Т. 6.–No4.–С. 273–344
