The object of research, development or design (in Russian) : Плазменно-электролитические оксидные (ПЭО) покрытия на сплавах Al–Si, формируемые в алюминатном электролите с добавлением частиц Al₂O₃ и/или SiO₂ (по отдельности и совместно), с акцентом на морфологию, фазовый состав и трибоповедение при варьировании режима высокочастотной обработки (2000 Гц).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Al–Si қорытпаларындағы плазмалық-электролиттік тотығу (PEO) жабындары: алюминат электролитіне Al₂O₃ және/немесе SiO₂ бөлшектерін (жеке және біріктіріп) қосып алу, жоғары жиілікті өңдеу режимінде (2000 Гц) морфология, фазалық құрам және трибологиялық қасиеттерді зерттеу.

Aim of work (in Russian) : Экспериментально установить взаимосвязи «состав электролита (Al₂O₃/SiO₂) — электрорежим (в т.ч. 2000 Гц) — структура покрытия — трибохарактеристики» ПЭО-слоёв на Al–Si и определить параметры, обеспечивающие сочетание высокой износостойкости и контролируемого коэффициента трения.

Aim of work (in Kazakh) : Al–Si қорытпасындағы PEO жабындары үшін «электролит құрамы (Al₂O₃/SiO₂) — электрлік режим (2000 Гц) — жабын құрылымы — трибожауап» байланыстарын орнатып, тозуға төзімді және үйкеліс коэффициенті бақыланатын параметрлерді анықтау.

Методы исследования (на русском) : Исследования проводились по полному циклу ПЭО-технологии для Al–Si-сплавов с дисперсными добавками. Заготовки готовили стандартной шлифо-полировкой с контролем чистоты поверхности, после чего формировали покрытия плазменно-электролитическим оксидированием в алюминатном электролите с введением порошков оксида алюминия и/или диоксида кремния. Режимы ПЭО подбирались как импульсные с высокой частотой, обеспечивающие мелкодисперсные и стабильные микроразряды, что способствует равномерному росту оксидного слоя. Стабильность суспензии обеспечивали контролем дисперсности и перемешивания электролита. Структурно-фазовую характеристику выполняли рентгенодифракционным анализом с последующим уточнением фазовой картины, а морфологию и распределение элементов изучали методом сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионной спектроскопией, включая анализ поперечных шлифов. Функциональные свойства оценивали триботестами по схеме «шар-диск» с фиксированными нагрузочно-скоростными условиями, параллельно контролируя состояние износных дорожек и параметров микрорельефа профилометрией. Дополнительно оценивали сцепление покрытия с подложкой и стабильность слоя после термо-воздействий, чтобы подтвердить пригодность к эксплуатации в условиях реального трения.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу толық ПЕО технологиялық циклымен жүргізілді. Ал-Si қорытпасының дайындамалары стандартты өңделіп, содан кейін алюминат электролитіне алюминий тотығы және/немесе кремний диоксиді ұнтақтарын енгізу арқылы плазмалық-электролиттік тотығу әдісімен жабындар қалыптастырылды. Жоғары жиілікті импульстік режимдер ұсақ әрі тұрақты микроразрядтарды тудырып, оксид қабатының біркелкі өсуіне ықпал етті. Электролит суспензиясының тұрақтылығы бөлшек өлшемі мен араластыруды бақылау арқылы қамтамасыз етілді. Құрылым-фазалық талдау рентгендифракциямен, морфология мен элементтердің таралуы СЭМ және ЭДС әдістерімен, қима бойынша зерттеумен орындалды. Функционал қасиеттер трибологиялық «шар-диск» сынақтарымен бағаланып, тозу іздерінің жағдайы мен микрорельеф параметрлері профилометриямен бақылауға алынды. Қаптаманың негізбен жұғуы және термиялық әсерлерден кейінгі тұрақтылығы да бағаланып, нақты пайдалану жағдайларына жарамдылығы дәлелденді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В базовом электролите (E1) формируется типичный дуплексный слой со средней износостойкостью; добавка SiO₂ (E2) даёт более тонкое и однородное покрытие с умеренным приростом износостойкости; добавка Al₂O₃ (E3) резко повышает износостойкость за счёт роста толщины, компактности и доли α-Al₂O₃, при этом возрастает коэффициент трения (среднее 0,640) на фоне более высокого Ra и формирования твёрдого трибослоя. Низкие концентрации Al₂O₃/SiO₂ (E4) обеспечивают стабильный CoF при недостаточной толщине и, как следствие, слабом приросте износостойкости; при составах E5–E6 возрастает дефектность и трещиноватость, что ухудшает износостойкость. Итогово Al₂O₃ — наиболее эффективная добавка для усиления механических свойств, тогда как SiO₂ прежде всего выравнивает морфологию (уменьшает поры/дефекты). В работе впервые системно сопоставлены влияния одиночных и совместных добавок при высокочастотном (2000 Гц) режиме: показан компромисс «толщина/прочность ↔ CoF/Ra» и количественно приведены CoF, износ и Ra по всем сериям

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Негізгі электролитте (E1) — дуплексті қабат және орташа тозуға төзімділік; SiO₂ (E2) — жұқа әрі біркелкі қабат, тозуға төзімділік аздап артады; Al₂O₃ (E3) — α-Al₂O₃ фазасының, қалыңдық пен тығыздықтың өсуіне байланысты тозуға төзімділік айтарлықтай жоғарылайды, бірақ CoF (орташа 0,640) және Ra ұлғаяды. Төмен концентрациялар (E4) тұрақты CoF береді, алайда қалыңдық жеткіліксіз; E5–E6 құрамдарында ақаулар/жарықтар көбейіп, тозуға төзімділік төмендейді. Алынған мәліметтер 2000 Гц режимінде жеке және біріктірілген қоспалардың әсерін тұтастай салыстырып, «қалыңдық/беріктік ↔ CoF/Ra» ымырасын көрсетеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разработанный маршрут ПЭО обеспечивает формирование плотного оксидного слоя на Al–Si-подложке с контролируемой толщиной, однородной микроструктурой и сниженной долей поверхностных дефектов. Выбор дисперсной фазы позволяет целенаправленно настраивать свойства покрытия: оксид алюминия усиливает несущую способность и сопротивление износу, диоксид кремния выравнивает поверхность и стабилизирует поведение при трении. Использование высокочастотного импульсного режима даёт прогнозируемую кинетику роста и повторяемую структуру слоя на партиях образцов. Технология не требует дорогостоящего дефицитного оборудования и опирается на доступные компоненты электролита и стандартные источники питания, что облегчает масштабирование. С точки зрения производственной логистики, процесс интегрируется в существующие линии химико-термической обработки алюминиевых деталей и может быть совмещён с типовыми операциями подготовки поверхности и пост-доводки. Экономическая целесообразность достигается за счёт сокращения времени подбора режимов, уменьшения объёма финишной механической обработки и увеличения межремонтных интервалов узлов трения.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Ұсынылған ПЕО маршруты Al–Si негізінде тығыз, біртекті және ақауы аз оксид қабатын алуға мүмкіндік береді. Дисперстік фазаны мақсатты таңдау жабын қасиеттерін реттеуге жағдай жасайды: алюминий тотығы тозуға қарсы тұру мен жүк көтергіш қабілетін арттырса, кремний диоксиді бетті тегістеп, үйкеліс кезіндегі тұрақтылықты күшейтеді. Жоғары жиілікті импульстік режим қабат құрылымының қайталанымдылығын және өсу кинетикасын болжауды қамтамасыз етеді. Технология қымбат, тапшылығы жоғары жабдықты қажет етпейді, қолжетімді электролит компоненттері мен стандартты қоректендіру көздеріне негізделгендіктен масштабтауға ыңғайлы. Өндірістік тұрғыдан процесс алюминий бөлшектерін химия-термиялық өңдеу желілеріне оңай кіріктіріліп, бетті дайындау және соңғы өңдеу операцияларымен үйлеседі. Экономикалық тұрғыдан тиімділік режимдерді жедел таңдаудан, финиш-өңдеуді қысқартудан және үйкеліс тораптарының жөндеуаралық ресурсын ұлғайтудан көрінеді.

Level of implementation (in Russian) : Лабораторная отработка режимов и составов на образцах Ø 22 мм; технологическая готовность — демонстрационный уровень: полные карты «параметры—структура—свойства», валидированные трибопрофили и XRD-подтверждение фаз; готовность к масштабированию параметров для цилиндровых гильз ДВС.

Level of implementation (in Kazakh) : Ø 22 мм үлгілерінде режимдер мен құрамдар зертханалық деңгейде игерілді; трибо/XRD нәтижелерімен расталған «параметрлер—құрылым—қасиеттер» карталары әзір; ІЖҚ цилиндр гильзаларына бейімдеуге дайын.

Efficiency (in Russian) : Техническая эффективность выражается в повышенной стойкости ПЭО-покрытий к абразивно-адгезионным механизмам износа при сохранении стабильного поведения в трении и контролируемой шероховатости. Покрытия демонстрируют устойчивость структуры при термо-напряжениях и не требуют сложных пост-операций, что упрощает внедрение в серийные маршруты. Выбор добавки даёт возможность балансировать между ресурсом узла и требованиями по качеству поверхности: оксид алюминия обеспечивает прочностной резерв и долговечность, диоксид кремния — предсказуемую трибологию и требуемую чистоту. Экономическая эффективность достигается за счёт уменьшения частоты замен и доводочных операций, сокращения простоев оборудования и стабилизации качества партий. Для потребителя это означает более длительный срок службы деталей из Al-сплавов в узлах трения и снижение совокупной стоимости владения за счёт устойчивой работы покрытия в реальных режимах эксплуатации.

Efficiency (in Kazakh) : Техникалық тиімділік ПЕО жабындарының абразивті-адгезиялық тозуға төзімділігінің артуымен, үйкеліс жағдайындағы тұрақты мінез-құлқымен және басқарылатын кедір-бұдырлықпен айқындалады. Қабат құрылымы термиялық кернеулерде тұрақтылығын сақтайды, күрделі кейінгі өңдеуді талап етпейді және сериялық өндірістік маршруттарға оңай енгізіледі. Қосымша таңдау арқылы торап ресурсы мен бет сапасы арасындағы тепе-теңдік реттеледі: алюминий тотығы беріктік пен ұзақ қызметті қамтамасыз етсе, кремний диоксиді трибологиялық тұрақтылық пен бет тазалығын береді. Экономикалық тиімділік ауыстыру мен соңғы өңдеу жиілігін азайту, жабдықтың тоқтап қалуын қысқарту және партия сапасын тұрақтандыру есебінен қамтамасыз етіледі. Тапсырыс беруші үшін бұл Al-қорытпа бөлшектерінің үйкеліс тораптарында ұзақ қызмет етуі және нақты пайдалану режимдерінде жабынның сенімді жұмысы арқасында иелік ету құнының төмендеуі.

Field of application (in Russian) : Гильзы цилиндров ДВС и иные узлы трения Al-основанных сплавов; детали с требованиями к износо- и коррозионной стойкости при умеренных температурах; базовые и функциональные слои многослойных покрытий с регулируемым CoF и Ra.

Field of application (in Kazakh) : ІЖҚ цилиндр гильзалары және Al-қорытпалы үйкеліс тораптары; орташа температурада тозу/коррозияға төзімді бөлшектер; CoF және Ra реттелетін көпқабатты жабындардың базалық/функционал қабаттары.