<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sat</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">НАУКА и ТЕХНИКА</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Science &amp; Technique</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2227-1031</issn><issn pub-type="epub">2414-0392</issn><publisher><publisher-name>Belarusian National Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/2227-1031-2017-16-5-391-399</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sat-1057</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MECHANICAL ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГРАДИЕНТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ELECTROLYTE-PLASMA TREATMENT UNDER NON-STATIONARY MODE IN A HIGH-GRADIENT ELECTRIC FIELD</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Алексеев</surname><given-names>Ю. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Aliakseyeu</surname><given-names>Yu. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук, доцент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Associate Professor, PhD in Engineering</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Королев</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Korolyov</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук </p><p>Адрес для переписки: Королев Александр Юрьевич – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 24, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 292-25-98    korolyov129@gmail.com</p><p> </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence: Korolyov Aleksandr Yu. – Belarusian National Technical University, 24 Yа. Kolasа str., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 292-25-98    korolyov129@gmail.com</p></bio><email xlink:type="simple">korolyov129@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Паршуто</surname><given-names>А. Э.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Parshuto</surname><given-names>A. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>Engineer</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нисс</surname><given-names>В. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Niss</surname><given-names>V. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук, доцент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Associate Professor, PhD in Engineering</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian National Technical University</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>10</month><year>2017</year></pub-date><volume>16</volume><issue>5</issue><fpage>391</fpage><lpage>399</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Алексеев Ю.Г., Королев А.Ю., Паршуто А.Э., Нисс В.С., 2017</copyright-statement><copyright-year>2017</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Алексеев Ю.Г., Королев А.Ю., Паршуто А.Э., Нисс В.С.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Aliakseyeu Y.G., Korolyov A.Y., Parshuto A.E., Niss V.S.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://sat.bntu.by/jour/article/view/1057">https://sat.bntu.by/jour/article/view/1057</self-uri><abstract><p>Электролитно-плазменная обработка получила широкое распространение в промышленности в качестве альтернативы традиционным химическим, электрохимическим и механическим методам повышения качества поверхности изделий из металлических материалов. Преимуществами такой обработки являются высокая интенсивность сглаживания микронеровностей, применение в качестве электролитов растворов солей низкой концентрации, возможность обработки изделий сложной формы. Основной недостаток метода – высокая энергоемкость, поэтому метод можно отнести в его классическом виде к энергоемкому производству. Возможным методом снижения энергоемкости является обработка в нестационарных режимах, которые возникают в переходной зоне между коммутационным и устойчивым процессом электролитно-плазменной обработки и характеризуется периодическим образованием устойчивой парогазовой оболочки и переходом к электрохимическому процессу. В статье приводятся результаты исследования влияния высокоградиентного электрического поля при нестационарных режимах электролитно-плазменной обработки на энергетические параметры процесса и характеристики обрабатываемой поверхности. Установлено, что высокоградиентное электрическое поле оказывает существенное влияние на снижение удельной потребляемой мощности, что объясняется уменьшением потерь в электролите и влиянием поля на образование и поддержание парогазовой оболочки. В результате исследования влияния высокоградиентного электрического поля при нестационарных режимах электролитно-плазменной обработки на характеристики поверхностного слоя установлено, что значительная импульсная плотность тока в зоне преимущественно электрохимической обработки приводит к селективному травлению поверхности и образованию характерного микрорельефа поверхности с развитой пористой микроструктурой с размерами пор от 0,3 до 2,5 мкм. Наиболее выраженная пористая микроструктура обеспечивается при напряжении 270–300 В и величине добавочной индуктивности 3,2 мГн.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Electrolyte-plasma treatment has become widespread in the industry as an alternative to traditional chemical, electrochemical and mechanical methods of improving the surface quality of products made of metallic materials. Advantages of</p><p>electrolyte-plasma treatment are a high intensity of microroughness smoothing, the use of low concentration salts solutions as electrolytes, the possibility of processing products of complex shape. The main disadvantage of this method is high power consumption, so the method can be considered in its classical form to the power-consuming. A possible way of reducing power consumption is treatment in unsteady modes that arise in the transition zone between a switching and stable electrolyte-plasma treatment process and is characterized by the periodic formation of a stable vapor-gas shell and a transition to an electrochemical process. The paper presents the results of a study of the influence of a high-gradient electric field under unsteady electrolyte-plasma treatment modes on the energy parameters of the process and the characteristics of the surface being treated. It is established that a high-gradient electric field has a significant effect on the decrease in specific power consumption, which is explained by a decrease in losses in the electrolyte and the influence of the field on the formation and maintenance of the vapor-gas shell. As a result of the study of the effect of a high-gradient electric field in unsteady EPT modes on characteristics of the surface layer was established that a significant impulse current density in the zone of predominantly electrochemical treatment leads to a selective etching of the surface and the formation of a characteristic micro relief of the surface with a developed porous microstructure with pore sizes from 0.3 to 2.5 microns. The most pronounced porous microstructure is provided at a voltage of 270–300 V and an additional inductance of 3.2 mH.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>электролитно-плазменная обработка</kwd><kwd>парогазовая оболочка</kwd><kwd>поверхность</kwd><kwd>индуктивность</kwd><kwd>пористая структура</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>electrolytic-plasma treatment</kwd><kwd>vapor-gas shell</kwd><kwd>surface</kwd><kwd>inductance</kwd><kwd>porous structure</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Физико-механические свойства и электрополирующие процессы в материалах, находящихся в мощных электростатических и электромагнитных полях: отчет о НИР (заключ.) / Белорус. нац. техн. ун-т; рук. А. А. Кособуцкий. Минск, 2004. 61 с. № ГР 20022618.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kosobutsky A. A. (2004). Physical and Mechanical Properties and Electro-Polishing  Processes in Materials Being in Strong Electrostatic and Electromagnetic Fields. Research report Report (Final). No.?? 20022618. Minsk, Belarusian National Technical University. 61 (in Russian, Unpublished).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">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.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aliakseyeu Yu., Korolyov A., Bezyazychnaya A. (2006). Electrolyte-Plasma Treatment of Metal Materials Surfaces. CO-MAT-TECH–2006: Proceeding of the abstracts 14 International Scientific Conference, Slovak University of Technology, 19–20 oct. 2006. Slovakia, Trnava, 6.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Plasma Electrolytic Polishing – an Overview of Applied Technologies and Current Challenges to Extend the Polishable Material Range / K. Nestler [et al.] // Procedia CIRP. 2016. Vol. 42. Р. 503–507.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nestler K., Böttger-Hiller F., Adamitzki W., Glowa G., Zeidler H., Schubert A. (2016). Plasma Electrolytic Polishing – an Overview of Applied Technologies and Current Challenges to Extend the Polishable Material Range. Procedia CIRP, 42, 503–507. DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.240</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">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.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazachenko V. P. [et al.]. (2006). Vacuum Deposited Polymer and DLC Multilayer Coatings on Austenitic Steel, Structure and Tribotechnical Properties in Physiological Solution. International Conference on Industrial Tribology. India, Bangalore, 55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Особенности процессов размерной обработки металлических изделий электролитно-плазменным методом / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Литье и металлургия. 2005. № 4. С. 188–195.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseev Yu. G., Kosobutskii A. A., Korolev A. Yu., Niss V. S., Kucheryavyi V. D., Povzhik A. A. (2005). Peculiar Features in Dimensional Processing of Metal Products while Using Electrolytic-Plasma Method. Litio i Metallurgiya = Foundry and Metallurgy, (4), 188–195 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Модель размерного съема материала при электролитно-плазменной обработке цилиндрических поверхностей / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2012. № 3. С. 3–6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseev Yu., Korolev A., Parshuta A., Niss V. (2012). Model for metal removal in electrolyte-plazma treatment of cylindrical surfaces. Nauka i Tekhnika = Science &amp; Technique, (3), 3–6 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Комбинированная технология изготовления гибких ультразвуковых концентраторов-инструментов / Ю. Г. Алексеев [и др.]; под общ. ред. Б. М. Хрусталева. Минск: БНТУ, 2015. 203 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseev Yu. G., Korolev A. Yu., Minchenya V. T., Niss V. S., Parshuto A. E., Khrustalev B. M. (2015). Combined Technology for Manufacturing  of Flexible Ultrasonic Tool Concentrators. Minsk, Belarusian National Technical University. 203 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Электролитно-плазменная обработка внутренних поверхностей трубчатых изделий / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Наука и техника. 2016. Т. 15, № 1. С. 61–68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseev Yu. G., Korolev A. Yu., Niss V. S., Parshuto A. E. (2016). Electrolytic-Plasma Treatment of Inner Surfaces in Tubular Products. Nauka i Tekhnika = Science &amp; Technique, 15 (1), 61–68 (in Russian). DOI: 10.21122/2227-1031-2016-15-1-61-68</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исследование влияния промежуточной электролитно-плазменной обработки в процессе деформационного упрочнения волочением на прочностные характеристики стали 12Х18Н9 / Ю. Г. Алексеев [и др.] // Вестник ПГУ. Серия В. Промышленность. Прикладные науки. 2012. № 11. С. 85–90.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alekseev Y., Isaevich L., Korolev A., Niss V. (2012). The effect of electrolyte-plasma treatment in the process of deformative hardening by drawing on strength properties of steel 12?18?9PSU. Vestnik PGU. Seriya V. Promyshlennost'. Prikladnye nauki = Vestnik of PSU Series B. Industry. Applied Sciences, (11), 85–90 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исаевич, Л. А. Исследование процесса получения высокопрочной проволоки из стали 12Х18Н10Т волочением с электролитно-плазменной обработкой поверхности / Л. А. Исаевич, Ю. Г. Алексеев А. Ю. Королев // Вестник БНТУ. 2005. № 6. С. 30–33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaevich L. A., Alekseev Yu. G., Korolev A. Yu. (2005). Investigation of Process Peratining to  Production of  High-Strength Wire from 12?18?10?-Steel while Using Drawing with Electrolytic-Plasma Surface Treatment. Vestnik BNTU [Bulletin Belarusian National Technical University], (6), 30–33 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Surface Properties of the Stainless Steel X10 CrNi 18/10 after Aplication of Plasma Polishing in Electrolyte / D. Vaňa [et al.] // International Journal of Modern Engineering Research (IJMER). 2013. Vol. 3, Iss. 2. Р. 788–792.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Va?a D.,  Podhorský Š., Hurajt M., Hanzen V. (2013). Surface Properties of the Stainless Steel X10 CrNi 18/10 after Aplication of Plasma Polishing in Electrolyte. International Journal of Modern Engineering Research (IJMER), 3 (2), 788–792.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семченко, Н. И. Коррозионное поведение аустенитных нержавеющих сталей после электролитно-плазменного полирования / Н. И. Семченко, А. Ю. Королев // IV Междунар. симп. по теоретич. и прикл. плазмохимии, 13–18 мая 2005 г., Иваново, Россия: сб. тр. Иваново: Ивановский гос. хим.-технол. ун-т., 2005. Т. 2. С. 406–409.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semchenko N. I., Korolev A. Yu. (2005). Corrosion Behavior of Austenitic Stainless Steel after Electrolyte-Plasma Polishing. IV Mezhdunar. simp. po teoretich. i prikl. plazmokhimii, 13–18 maya  2005 g., Ivanovo, Rossiya: sb. tr. T. 2 [4th International International Symposium on Theoretical and Applied Plasma Chemistry, May 13–18,  2005. Ivanovo, Russia: Collection of Research Papers. Vol. 2]. Ivanovo, Ivanovo State University of Chemictry and Technology,  406–409 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Влияние электролитно-плазменной обработки на структуру и свойства поверхностного слоя стали 12Х18Н10Т / И. В. Фомихина [и др.] // Весцi Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фiз.-тэхн. навук. 2008. № 3. С. 24–29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomikhina I. V., Litovskaya Yu. O., Alekseev Yu. G., Korolev A. Yu., Niss V. S. (2008). Influence of Electrolytic-Plasma Treatment on Structure and Properties in Surface Layer of Authentic Stainless 12?18?10?-Steel. Vestsi Natsionalnoy Akademii Navuk Belarusi. Ser. fiz.-tekhn. navuk = Bulletin of National Academy of Science of Belarus. Series of Physical and Technical Sciences, (3), 24–29 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Калашников, С. Г. Электричество / С. Г. Калашников. М.: Наука, 1985. 576 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kalashnikov S. G. (1985). Electricity. Moscow, Nauka Publ. 576 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дьяконов, В. П. Mathematica 5/6/7. Полное руководство / В. П. Дьяконов. М.: «ДМК Пресс», 2009. 624 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Diakonov V. P. (2009). Mathematica 5/6/7. Complete Guide. Moscow, Publishing House “DMK Press”. 624 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
