ANALYSIS OF THE TECHNOLOGICAL POSSIBILITY OF MANAGING THE ROUGHNESS PARAMETERS OF STAINLESS STEELS IN THE PROCESS OF JET COMBINED ELECTROLYTIC-PLASMA TREATMENT
Abstract and keywords
Abstract (English):
This article discusses the technological possibility of controlling surface roughness parameters in a wide range of values, from processing surfaces made in the preparation operations to finishing at the nanoscale. The studies used samples made of 20Kh13, 08Kh18N9T, AISI 304, AISI 310, materials obtained by SLM technology, AISI 316L steel, and nickel-based heat-resistant alloys such as EP648 and Inconel 718. It was shown that the processing involves a sequential combination of focused electrolyte plasma jet processing followed by focused glow discharge plasma finishing. It has been shown that pre-treatment can reduce the roughness parameter from Ra 80 μm to Ra 0.2 μm for various stainless steels and alloys produced by SLM technology, while finishing can reduce the roughness parameter from Ra 0.2 to Ra 0.004 μm, as is the case for 08X18N9T stainless steel. Atomic force microscopy shows that the surface of stainless-steel samples after jet electrolyte-plasma treatment has an average surface height of Sa 11.713 nm at 2499.515 μm2. The results of these studies can be used for surface treatment of stainless steels and alloys in medicine and other fields.

Keywords:
ANOD, ELECTROLYTE, JET, ELECTRIC DISCHARGE, PARAMETERS OF ROUGHNESS, MEDICAL TECHNOLOGY
Text
Text (PDF): Read Download

1 Состояние вопроса исследования и актуальность работы

 

Обеспечение технологической безопасности России во многом зависит от внедрения новых решений, их апробации и, что важно, от разработки технических идей. Университеты играют значительную роль в генерации таких идей [1-4]. Одной из них актуальной на сегодня является идея, связанная с задачей управления параметрами шероховатости поверхности. Она особенно важна при производстве медицинской техники. Прежде всего, это связано с возможностью получения антибактериальных поверхностей, внедрением новых материалов [5-8]. Между тем, получение поверхности с низким параметром шероховатости Ra представляет собой определенную трудность. Это связано с применяемыми технологическими методами для снижения шероховатости. Среди них можно выделить механические, химические, электрохимические, электроэрозионные, электролитно-плазменные методы обработки поверхности. Механическое полирование позволяет получить параметр шероховатости Ra 0,05-0,4 мкм. Однако высокая трудоемкость ограничивает применение данного метода [9]. Химическим полированием с использованием сильных кислот можно получить минимальный параметр шероховатости Ra 0,8-0,2 мкм, при этом необходимо отметить отрицательное влияние процесса на здоровье обслуживающего персонала [10]. Электрохимический метод обработки в значительной мере снижает отрицательные факторы и позволяет снизить минимальный параметр шероховатости до Ra ≤ 0,01 мкм [10, 11]. Метод электроэрозионной обработки позволяет получить чрезвычайно низкий параметр шероховатости Ra 0,002-0,32 мкм [12]. Однако данная технология имеет ограничения по конфигурации и размеру обрабатываемых изделий. Авторы работ [13-17] показывают возможность достижения минимального параметра шероховатости для нержавеющих сталей и титановых сплавов при электролитно-плазменной обработке в электролитической ванне в диапазоне Ra 0,060-0,004 мкм. Конкурирующим способом обработки в электролитической ванне является струйная электролитно- плазменная обработка. В наших работах показана возможность достижения электролитно-плазменной обработкой минимального параметра шероховатости поверхности в диапазоне Ra 0,034-0,020 мкм [18, 19]. Зарубежные авторы показывают достижение среднеарифметической высотной величины шероховатости поверхности Sa 29 нм для обработки в электролитической ванне и Sa 80 нм для струйной обработки [20, 21]. Обработка струей электролита имеет преимущества перед обработкой в электролитической ванне за счет более высокой скорости достижения заданного параметра шероховатости при достижении более высокой точности обработки и более низкой шероховатости поверхности [18, 19]. Однако до сих пор остается неясным вопрос о том, в каком диапазоне можно управлять параметрами шероховатости поверхности струйной обработкой и получать результаты, сопоставимые с обработкой в электролитической ванне.

Целью работы является анализ технологической возможности управления параметрами шероховатости нержавеющих сталей в процессе струйной комбинированной электролитно-плазменной обработки.

Задачами работы являются проведение оптической, электронной, атомно-силовой микроскопии, анализ морфологии поверхности и параметров шероховатости, динамика изменения параметра шероховатости Ra после струйной электролитно-плазменной обработки.

 

2 Материалы и методы

 

При проведении научных исследований была использована экспериментальная установка для струйной комбинированной электролитно- плазменной обработки. Установка имеет патент № 2623555 (правообладатель СПбПУ) [22]. Сущность комбинированной обработки заключается в последовательном технологическом подходе, заключающемся в предварительной обработке поверхности образцов электролитической струей, а затем финишном снятии микрообъемов материала для получения поверхности с низким параметром шероховатости поверхности Ra.

 

а)                                                                                 б)

Рисунок 1 – Принципиальные схемы струйной комбинированной электролитно-плазменной обработки струей электролита (а) и струйным объемным разрядом (б)

 

В исследованиях комбинированной обработке подвергались образцы из нержавеющих сталей 20Х13, 08Х18Н9Т, AISI 304, AISI 310, а также материалов из AISI 316L, ЭП648, Инконель 718, полученных технологией лазерного сплавления SLM. Образцы сталей были нарезаны лазером и механическими ножницами с размерами 30х30х1,5 мм, 50х50х1 мм. Образцы сплавов были напечатаны на 3D-принтере с размерами 30х20х2 мм. В качестве электролитов использовались растворы солей Na2SO4 и (NH4)2SO4.

В исследованиях использовался диапазон режимов для струйной комбинированной электролитно-плазменной обработки (табл. 1).

 

Таблица 1 – Исходные данные эксперимента

Параметр

Электрохимический режим

Электролитно-плазменный режим

Концентрация, г/л

20-40

20-40

Время обработки, с

660

2200

Напряжение, В

20-130

200-380

Ток разряда, А

1-5

0.01-0.5

Минутная подача, мм/мин

180-500

20-100

Объемный расход электролита, л/ч

10-90

2-10

 

Измерение параметров шероховатости поверхности проводили с использованием прибора измерения шероховатости профилометра MarSurf M 400 (Германия), профилометра MarSurf PS10 (Германия) со стандартным щупом PHT6-350, координатно-измерительной машины (КИМ) Mitutoyo модели Crysta-Apex S574 серии 191 (Япония) с измерительным датчиком Surftest SJ-310.

Оценку морфологии поверхности проводили с использованием металлографического микроскопа МЕТАМ ЛВ 31 (ЛОМО, Россия), съемкой с окуляра мобильным устройством Redmi, растровых электронных микроскопов SUPRA 55VP-25-78 (Германия), и Fei Inspect F50 (США), а также атомно-силового микроскопа модели Ntegra Aura (Россия) с виброизоляцией. Измерения на атомно-силовом микроскопе проводились полуконтактным методом по двум осям. Паспортный уровень шумов атомно-силового микроскопа по осям < 0,1 нм  [23, 24].

 

3 Результаты исследований

 

3.1 Исследование поверхности сталей и сплавов методами оптической и растровой электронной микроскопии

3.1.1 Исследование поверхности сплавов, полученных технологией SLM методами оптической микроскопии

Воздействие струи электролитной плазмы на поверхность образцов сталей и сплавов, полученных технологией SLM и исследование процесса изменения морфологии поверхности методами оптической микроскопии нами подробно изложено в предыдущих работах [18, 19, 25]. Важным критерием, определяющим достижение конечного минимального параметра шероховатости поверхности, является подготовка поверхности и переход граничных условий нанометрового диапазона параметра шероховатости Ra, соответствующих величинам 0,1-0,2 мкм. Этому же диапазону соответствует и предельное достижение на сегодня параметра шероховатости Ra при выравнивании поверхности никелевых жаропрочных сплавов ЭП648, Инконель 718 и стали AISI 316L (рис. 2.). Это связано, прежде всего, с наличием многочисленных дефектов поверхности и объема, сформированных в процессе сплавления частиц металла и последующего гидростатического прессования образцов после технологии SLM.

3.1.2 Исследование исходной поверхности из стали 08Х18Н9Т при малом начальном параметре Ra 0,4 мкм

Анализ морфологии поверхности без струйной фокусированной обработки показывает, что на поверхности имеются риски, не совпадающие с направлением неровностей шероховатости толщиной от 0,5-10 мкм (рис 3, а, б).  Исходная поверхность имеет следы дефектов металлургического характера: поры, лунки с острыми краями по границам зерен (рис 3, а, б). При увеличении разрешения на снимке выявляются зерна металла разных размеров от 1 до 10 мкм (рис 3, б, в).  Наблюдается четкое формирование границ зерен, как более легко удаляемой фазы металла (рис 3, б, в). Ширина границ зерен составляет величину от 0,1 до 0,4 мкм (рис 3, б, в). 

3.1.3 Исследование поверхности стали 08Х18Н9Т при малом начальном параметре Ra 0,4 мкм после струйной электролитно-плазменной обработки

Анализ морфологии поверхности, полученной после струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки, показывает, что поверхность имеет ровный гладкий вид с отдельными дефектами в виде несплошностей (углублений) неправильной формы металлургического происхождения, полученных при прокатке листового материала (рис. 4, а).

Размеры дефектов составляют Ø 0,1-0,3 мм (рис. 4, а). Увеличение разрешения поверхности показывает, что поверхность в нескольких местах пересекается рисками случайного происхождения (рис. 4, б). На поверхности наблюдаются многочисленные места выхода дислокаций и границы кристаллитов (рис. 4, б).

 

 

 

 

 

 

 

 

а) Инконель718 (SLM);

б) ЭП 648 (SLM);

в) AISI 316L (SLM);

г) 08Х18Н9Т (прокатка)

 

Рисунок 2 – Динамика
изменения морфологии
поверхности материалов
(металлографический
микроскоп МЕТАМ ЛВ 31)

Надпись: а) Инконель718 (SLM); 
б) ЭП 648 (SLM); 
в) AISI 316L (SLM); 
г) 08Х18Н9Т (прокатка)

Рисунок 2 – Динамика 
изменения морфологии 
поверхности материалов 
(металлографический 
микроскоп МЕТАМ ЛВ 31)

 

 

а) поле 150×250 мкм; б) поле 75×125 мкм; в) поле 25×15 мкм; г) поле 25×15 мкм

Рисунок 3 – Исходная морфология поверхности образца из стали 08Х18Н9Т,
полученного прокаткой (РЭМ Fei Inspect F50)

а) поле 350х250 мкм; б) поле 12,5х7,5 мкм

Рисунок 4 – Морфология поверхности образца из стали 08Х18Н9Т, полученного прокаткой после струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки поверхности
(РЭМ Fei Inspect F50)

 

3.2 Результаты измерений параметров шероховатости

3.2.1 Исследование поверхности после струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки при исходном параметре шероховатости Ra 0,4 мкм

Измерение высоты микронеровностей поверхности профилометром Surftest SJ-310 показывает высоту средней линии, равную 0,005 мкм на базовой длине 0,8 мм при наибольшей высоте неровностей профиля Rmax, находящейся в диапазоне значений от -0,062 до 0,072 мкм (рис. 5).

 

 

Рисунок 5 – Профилограмма поверхности образца, полученная
на координатно-измерительной машине (КИМ) Mitutoyo модели
Crysta-Apex S574
серии 191 с измерительным датчиком Surftest SJ-310

 

Анализ воздействия струйной фокусированной электролитной плазмы на поверхность образца из стали 08Х18Н9Т, полученного методом прокатки, показывает, что при исходной шероховатости Ra 0,4 мкм после струйной электролитно-плазменной обработки достигается параметр шероховатости Ra 0,019 мкм при длине трассы ощупывания Lt = 0,560 мм [26]. Результаты измерения представлены на рис. 6.

В результате исследований, выполненных на атомно-силовом микроскопе модели Ntegra Aura по оценке 3D-параметров поверхности при объеме выборки 65536 As и площади выборки 2499,515 мкм2 нами получены следующие данные, приведенные в табл. 2.

Важным параметром при этом является то, что средняя арифметическая высота поверхности, полученная на площади выборки 2499,515 мкм2 составила величину 11,713 нм. Измеренные параметры шероховатости для числа выборки 255,l и длине выборки 49,799 мкм приведены в табл. 3.

а)                                                                       б)

Рисунок 6 – Результат измерения образца нержавеющей стали 08Х18Н9Т прибором измерения шероховатости профилометре MarSurf M 400

 

Таблица 2 – Результаты оценки 3D параметров поверхности [27]

Обозначение

параметра

Наименование параметра

Среднее

значение

ординаты

Размерность

Параметры высоты

 

Sq

Среднеквадратичная высота поверхности

14,471

нм

Sa

Средняя арифметическая высота поверхности

11,713

нм

Ssk

Эксцесс распределения высоты

2,839

 

Ssk

Неравномерность распределения по высоте

-0,181

 

Sz

Максимальная высота поверхности

156,959

нм

S10z

Высота десяти точек

118,353

нм

Sp

Максимальная высота пика

134,639

нм

Sv

Максимальная глубина впадины

22,319

нм

Пространственные параметры

Sds

Плотность вершин поверхности

2,112

1/мкм2

Ssc

Средняя кривизна вершин

0,309

1/мкм

Std

Направление текстуры поверхности

-59,062

град

Stdi

Индекс направления текстуры поверхности

0,664

 

Srw

Радиальная длина волны

50,191

мкм

Srwi

Радиальная длина волны

0,0286

 

Гибридные параметры

Sdq

Среднеквадратичный уклон поверхности

0,0422

 

Sdq6

Среднеквадратичный уклон площади

0,0287

 

S2A

Проектируемая площадь

2499,515

 

S3A

Площадь поверхности

2501,739

 

Sdr

Коэффициент площади поверхности

0,0889

%

Стандартная статистика. Параметры стандартной статистики

 

Объем выборки

65536

 

 

Площадь выборки

2499,515

мкм2

 

Среднее значение

38,298

нм

 

Минимальное

-22,319

нм

 

Максимальное

134,639

нм

 

Расстояние от вершины до пика

156,959

нм

 

Среднеквадратичное значение, RMS

14,471

нм

 

Средняя шероховатость

11,713

нм

Ssk

Асимметрия

-0,181

 

Ska

Эксцесс

2,839

 

 

Таблица 3 – Измеренные параметры шероховатости [28, 29]

Обозначение

параметра

Наименование параметра

Среднее

значение

ординаты

Размерность

Параметры амплитуды

Ra

Среднее арифметическое отклонение профиля

14,092

нм

Rq

Среднеквадратичное отклонение профиля

16,870

нм

Rsk

Асимметрия профиля

0,0722

-

Rku

Эксцесс профиля

2,570

-

Параметры амплитуды (пик и впадина)

Rmax

Максимальная высота профиля

81,909

нм

Rp

Максимальная высота пика профиля

48,033

нм

Rv

Максимальная глубина впадины профиля

33,876

нм

Rz

Высота неровностей по десяти точкам

40,830

нм

Параметры интервала

Sm

Средняя ширина элементов профиля

3,671

мкм

S

Среднее расстояние между локальными пиками (ГОСТ 25142)

0,673

мкм

Lq

Среднеквадратичная длина волны профиля

3,302

мкм

La

Средняя длина волны профиля

4,519

мкм

L0

Длина развернутого профиля

3,330

мкм

l0

Коэффициент развернутого профиля

1,000

-

D

Плотность пиков профиля

13,563

-

Dq

Среднеквадратичный наклон профиля

0,0320

-

Da

Средний арифметический наклон профиля

0,0234

-

 

При этом величина среднеарифметического отклонения профиля Ra составила 14,092 нм.

Профиль шероховатости поверхности с диапазоном микронеровностей после струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки показан на рис. 7.

 

 

Рисунок 7 – Измерение профиля шероховатости поверхности

 

В результате проведенных исследований получены сканы поверхности образца из нержавеющей стали 08Х18Н9Т после струйной фокусированной электролитной плазменной обработки. Морфология поверхности сканов показывает, что поверхность имеет развитый микрорельф. На поверхности фиксируются следы остатков пиков вершин шероховатости, совпадающих с направлением шероховатости в виде гребней и впадин микронеровностей (рис. 8, а, б).

На сканах наблюдается единичный дефект каплевидной формы с размером около
1 мкм (рис. 8, а, б, левый верхний угол). Первичное предположение о наличии в этом месте электрического разряда не подтверждается самой формой дефекта, который мог быть получен вследствие прокатки металла листа стали 08Х18Н9Т. Кроме этого дефекты разного диаметра и также угловатой формы наблюдаются на исходных образцах до обработки и на образцах после струйной электролитно-плазменной обработки. Характерно, что внешний вид дефектов не имеет округлой формы в виде сфер, присущих искровому разряду, а имеет неправильные заостренные формы. Это ставит под сомнение их происхождение, как электроискровых разрядов.

Анализ результатов измерений (рис. 8, в, г) показывает, что при изменении диапазона измерений минимальная величина параметра шероховатости поверхности Ra лежит в диапазоне измерений 4,20-4,40 нм. При этом базовая длина измерения шероховатости составляет величину 10 мкм.

3.2.2 Динамика изменения параметра шероховатости поверхности Ra в процессе струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки

Анализ динамики изменения шероховатости после струйной фокусированной электролитно-плазменной обработки показывает, что возможность получения низких параметров шероховатости имеется при снижении исходного параметра шероховатости поверхности Ra до диапазона 0,4-0,1 мкм. Превышение этого диапазона ведет к увеличению волнистости поверхности, росту финишного параметра шероховатости поверхности Ra или технологически неоправданному увеличению времени обработки, а в отдельных случаях, к невозможности получить заданный параметр шероховатости Ra.

Динамика изменения параметра шероховатости поверхности Ra от времени обработки представлена на рис. 9. Время достижения заданного параметра во многом зависит от исходного состояния поверхности, выбора электролита, условий формирования плазмы.

 

4 Обсуждение и заключение

 

Анализ результатов проведенных исследований показывает, что комбинированная обработка позволяет в широких пределах изменять параметр шероховатости поверхности Ra от начальных значений Ra 80 мкм до чрезвычайно малых величин Ra 0,004 мкм, полученных нами на базовой длине 10 мкм. Это означает, что технологически возможно изменение параметра шероховатости поверхности Ra до заданной величины после механической обработки во всем диапазоне значений за счет струйной комбинированной обработки.

Результаты, полученные в исследованиях, значительно превосходят значения параметров шероховатости после электролитно-плазменной обработки в ванне (Ra 0,06–0,01 мкм) для нержавеющих сталей [13-15].

Полученные зарубежными авторами [20,21] величины среднеарифметической высоты поверхности Sa 80 нм и Sa 29 нм при обработке струей электролита значительно больше в сравнении с достигнутыми нами результатами среднеарифметической высоты поверхности Sa 11,713 нм, зафиксированными на атомно-силовом микроскопе модели Ntegra Aura.

Исследования морфологии поверхности после финишной струйной электролитно-плазменной обработки показывают, что поверхность не имеет видимых следов от единичных разрядов. Это может говорить о том, что величина энергии единичных разрядов при обработке наноповерхностей значительно меньше, чем указанные нами в работе [30]. Предполагается, что энергия единичного разряда необходимого для финишной обработки поверхности с наноразмерной шероховатостью составляет E = 1 · 10-6 – 1 · 10-7 Дж.

 

 

 

в)

г)

а)

б)

а) расстояние от поверхности
до кантелевера 5,1 nA;
б) расстояние от поверхности
до кантелевера - 4,5 nA;

в) диапазон высоты измерения
наношероховатости -20,00
20,00 нм; г) диапазон высоты измерения нано шероховатости 4,20 4,40 нм;

Рисунок 8 – Морфология поверхности образца из стали 08Х18Н9Т,
обработанная струйной
электролитно-плазменной
обработкой с параметром
шероховатости
Ra 0,004 мкм
(АСМ Ntegra Aura)

 

 

 

1, 2 образцы ‒ сталь 20Х13(РЭМ); 3-й образец ‒ поверхность стали 08Х18Н9Т (РЭМ);
4 образец ‒ поверхность стали 08Х18Н9Т(АСМ)

Рисунок 9 – Изменение параметра шероховатости поверхности Ra
и морфологии поверхности в зависимости от времени обработки

 

Выводы:

  1. В процессе струйной комбинированной фокусированной обработки возможно снижение параметра шероховатости Ra с ~80 мкм до ~0,004 мкм, что охватывает практически весь диапазон шероховатости после механической и SLM обработки.
  2. Струей электролита при объемных расходах Q = 10-90 л/ч возможно получение параметра шероховатости Ra 0,2 мкм как для нержавеющих сталей, полученных технологией SLM (AISI 316L), так и для никелевых жаропрочных сплавов типа ЭП648, Инконель 718.
  3. Струйным фокусированным электролитно-плазменным разрядом возможно получение предельно малой величины шероховатости поверхности, подтвержденное измерениями на атомно-силовом микроскопе для среднеарифметической высоты поверхности Sa 11,713 нм на площади измерения 2499,515 мкм2.
  4. Технологически возможно получение чрезвычайно малой величины шероховатости до Ra 0,004 мкм, что подтверждается измерениями на атомно-силовом микроскопе на базовой длине 10 мкм.
  5. На поверхности с параметром шероховатости Ra 0,004 мкм после струйной фокусированной обработки не фиксируется следов от электрических разрядов. При этом поверхность выглядит сглаженной. Это может говорить о том, что для разряда подобно тлеющему энергия единичных разрядов, воздействующих на поверхность, может составлять E = 1 · 10-7 – 1 · 10-8 Дж.

 

Благодарность Автор выражает благодарность графическому дизайнеру Диане Александровне Поповой за подготовку иллюстраций.

References

1. Stepanova, T. D. Russia's Technological Sovereignty as an Element of Economic Security / T. D. Stepanova // Economy: Yesterday, Today, Tomorrow. - 2022. - Vol. 12, No. 9-1. - Pp. 567-577. - DOIhttps://doi.org/10.34670/AR.2022.19.76.044. - EDN JNNZEN.

2. Petrov, V.V. Russia's Technological Sovereignty: Conceptual Approaches and Practical Im-plementation // Problems of Economic Development. - 2020. - Vol. 26, No. 2. - Pp. 47-56.

3. The Role of the University in the Integration of Education, Science, and Business / S. I. Golovkina, A. I. Popova, S. A. Chernogorsky, N. V. Valebnikova // University as a Factor in Russia's Modernization: History and Prospects (on the 55th Anniversary of I. N. Ulyanov Cheboksary State University): Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, Cheboksary, October 18, 2022. - Cheboksary: Limited Liability Company "Publishing House" Sreda ", 2022. - Pp. 138-140. - EDN NERYTD.

4. Principles of Building Automated Systems to Support the Life Cycle of Innovative Products / A. I. Nadeev, A. I. Popova, A. V. Surina, Yu. K. Svechnikov // Sensors and Systems. - 2006. - No. 11. - Pp. 59-63. - EDN KWMQTP.

5. Nano/microtexturing of surfaces for antibacterial protection / A. A. Nastulyavichus, S. I. Kudryashev, N. A. Smirnov [et al.] // Laser, plasma research and technologies - LaPlas-2018: Collection of scientific papers of the IV International conference, Moscow, January 30 – January 01, 2018. - Moscow: National Research Nuclear University MEPhI, 2018. - P. 537-538. - EDN YUMHTV.

6. Sub-picosecond laser surface modification of Ti–Ni alloy and its antibacterial activity / I. N. Saraeva, A. A. Nastulyavichus, I. V. Sozaev [et al.] // Laser Physics Letters. - 2023. - Vol. 20, No. 11. – P. 115602. – DOIhttps://doi.org/10.1088/1612-202x/acfd93. – EDN XFNXXP.

7. A bacterial misericorde: Laser-generated silicon nanorazors with embedded biotoxic nano-particles combat the formation of durable biofilms / I. N. Saraeva, E. R. Tolordava, A. A. Nastulyavichus [et al.] // Laser Physics Letters. – 2020. – Vol. 17, No. 2. – P. 025601. – DOIhttps://doi.org/10.1088/1612-202X/ab5fca. – EDN SUYAUN.

8. Patent No. 2799364 C1 Russian Federation, IPC C23C 18/44, A61L 27/28, A61L 27/54. Method for producing an antibacterial coating on the surface of titanium-based alloys for medical purposes: No. 2022131663: declared 05.12.2022: published 05.07.2023 / T. O. Teplyakova, A. S. Konopatsky, S. D. Prokoshkin; applicant Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "National University of Science and Technology "MISiS". – EDN PLOISS.

9. Shalnov, V.A. Grinding and polishing of high-strength materials / V.A. Shalnov. – Moscow: Mashinostroenie, 1972. – 271 p.: ill.: 9000.00.

10. Nazarova, D. Yu. Analysis of methods of chemical and electrochemical polishing of aluminum alloy AMg6 / D. Yu. Nazarova, A.M. Gaidukova // Advances in Chemistry and Chemical Technology. – 2023. – Vol. 37, No. 14(276). – Pp. 72-74. – EDN XCJQTM.

11. Stroilov, A.M. Comparative analysis of the reflectivity of aluminum alloy D16 after chemical and electrochemical polishing / A.M. Stroilov, A.M. Gaidukova // Advances in Chemistry and Chemical Technology. – 2022. – Vol. 36, No. 4(253). – Pp. 113-115. – EDN LEGDSN.

12. Electrical Discharge Machining of Metals / K. E. Anokhin, I. V. Guz, D. S. Soldatov, D. A. Noskov // Results of Modern Scientific Research and Development: Collection of Articles from the XIX All-Russian Scientific and Practical Conference, Penza, January 23, 2023. – Penza: Science and Education (IP Gulyaev G. Yu.), 2023. – Pp. 30-32. – EDN QUZEHJ.

13. Parfenov, E.; Mukaeva, V.; Farrakhov, R. Plasma electrolytic treatments for advanced surface finishing technologies. Mater. Technol. Des. 2014, 1, 34–41.

14. Zakharov, S. V. Ionization Model of Electrolytic-Plasma Polishing / S. V. Zakharov, M. T. Korotkikh, E. V. Gonibesova // SPbPU Science Week: Proceedings of the Scientific Conference with International Participation. In 2 parts, St. Petersburg, November 18–23, 2019. Volume 2. – St. Petersburg: Polytech-Press, 2020. – Pp. 255–258. – EDN PNORZK.

15. A. Yu. Korolev, V. A. Tomilo, V. S. Niss. Energy Characteristics of the Vapor-Gas Shell Formation Stage during Electrolytic-Plasma Processing. Reports of the National Academy of Sciences of Belarus, Vol. 68, No. 4, pp. 344–352, 2024 https://doi.org/10.29235/1561-8323-2024-68-4-344-352 EDN: https://elibrary.ru/IMMWPO

16. Wang J, Zong XM, Liu JF, Feng S (2017) Influence of voltage onelectrolysis and plasma polishing. ICMEIM 2017. Atlantis Press:2352-5401. https://doi.org/10.2991/icmeim-17.2017.333.

17. Smyslova MK, Tamindarov DR, Plotnikov NV, Modina IM, Semenova IP (2018) Surface electrolytic-plasma polishing of Ti-6Al-4V alloy with ultrafine-grained structure produced by severe plastic deformation. IOP Conf Ser: Mater Sci Eng IOP Publishing 461(1):012079. https://doi.org/10.1088/1757-899X/461/1/012079 EDN: https://elibrary.ru/BFSXWW

18. Analysis of surface morphology after jet electrolytic-plasma processing of SLM materials / K. L. M. Diatu, D. N. Ivanov, S. Yu. Simonov [et al.] // Modern mechanical engineering. Science and education. DOI: https://doi.org/10.18720/SPBPU/2/id24-130; EDN: https://elibrary.ru/IMSCVE

19. Evaluation of the Feasibility of Polishing Stainless Steels by Jet Electrolytic-Plasma Treat-ment / M. V. Novoselov, N. G. Shilling, A. A. Rudavin [et al.] // Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Mechanical Engineering, Materials Science. - 2018. - Vol. 20, No. 1. - Pp. 94-102. - DOIhttps://doi.org/10.15593/2224-9877/2018.1.10. - EDN YVASNY.

20. Huang, Y., Wang, C., Ding, F. et al. Principle, process, and application of metal plasma electrolytic polishing: a review. Int J Adv Manuf Technol 114, 1893–1912 (2021). https://doi.org/10.1007/s00170-021-07012-7 EDN: https://elibrary.ru/EBQDYK

21. Ghezri, A.; Pratama, K.; Scholl, Y.; Küenzi, A.; Nelis, T.; Burger, J.; Bessire, C. Energy Ef-ficient Jet Polishing via Electrolytic Plasma Enhances Corrosion Resistance in Stainless Steel. J. Manuf. Mater. Process. 2024, 8, 289. https://doi.org/10.3390/jmmp8060289 EDN: https://elibrary.ru/VYAOPR

22. Patent No. 2623555 C1 Russian Federation, IPC C25F 7/00. Installation for electrolytic-plasma treatment of turbine blades: No. 2016120180: appl. 24.05.2016: published 27.06.2017 / A. I. Popov, M. M. Radkevich, V. N. Kudryavtsev [et al.]; applicant Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University" (FGAOU VO "SPbPU"). – EDN USJMHW.

23. Technical conditions TU 4254-001-58699387-2010: Normative and technical documents establishing requirements for scanning probe microscopes Ntegra SPECTRA, Ntegra PRIMA, Ntegra VITA, Ntegra THERMA, Ntegra AURA, Ntegra MAXIMUS, Ntegra SOLARIS, Ntegra SOLARIS Duo, Ntegra TOMO, Ntegra LIFE

24. GOST R 8.700-2010 NATIONAL STANDARD OF THE RUSSIAN FEDERATION State system for ensuring the uniformity of measurements METHOD OF MEASURING THE EFFECTIVE HEIGHT OF SURFACE ROUGHNESS USING A SCANNING PROBE ATOMIC FORCE MICROSCOPE. State system for ensuring the uniformity of measurements. Methods of surface roughness: effective height measurements using a scanning probe atomic force microscope.

25. Popov, A. I. Analysis of plasma formation conditions in an electrolyte jet during anode surface machining in the 20-500 V range / A. I. Popov // Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2024. - Vol. 3, No. 3(49). - Pp. 3-16. - DOIhttps://doi.org/10.34220/2311-8873-2024-1-1. - EDN FLXDZE.

26. GOST 27964-88. Measurement of roughness parameters. Terms and definitions.

27. ISO 21920-2:2021 Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture: Profile Part 2: Terms, definitions, and surface texture parameters.

28. GOST R ISO 4287-2014. National standard of the Russian Federation. Geometrical product characteristics (GPS). Surface structure. Profile method. Terms, definitions, and surface structure parameters

29. GOST 25142—82 (ST SEV 1156—78). Surface roughness. Terms and definitions.

30. Popov, A. I. Atomic-dislocation model of surface layer removal by jet electrolytic-plasma polishing / A. I. Popov // Voronezh Scientific and Technical Bulletin. - 2024. - Vol. 1, No. 1 (47). - Pp. 31-51. - DOIhttps://doi.org/10.34220/2311-8873-2024-31-51. - EDN DWAPMM.


Login or Create
* Forgot password?