Wyniki wyszukiwania

Niskotemperaturowe azotowanie austenitycznej stali odpornej na korozję jest ważną obróbką poprawiającą twardość i odporność na zużycie tribologicznej, bez pogorszenia odporności korozyjnej, dzięki tworzeniu fazy tzw, expanded austenite. Podobny efekt obserwowany jest podczas niskotemperaturowego azotowania wysokochromowej stali ferrytycznej. W pracy przedstawiono wyniki badań nad mikrostruktu[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2008/6

» Właściwości azotowanej gazowo stali duplex

Jarosław Bielawski

Stal ferrytyczno-austenityczna (duplex) odporna na korozję charakteryzuje się korzystniejszym - w porównaniu z jednofazową stalą austenityczną lub ferrytyczną - zespołem właściwości mechanicznych i korozyjnych. Stąd też są one coraz częściej wykorzystywane w przemyśle, zwłaszcza do budowy urządzeń eksploatowanych w warunkach oddziaływania czynników agresywnych chemicznie [1]. Jednakże relatywnie niska twardość stali ogranicza jej potencjalne zastosowanie, zwłaszcza w konstrukcjach, gdzie występuje zużycie tribologiczne często w połączeniu ze zużyciem korozyjnym. Procesem pozwalającym na poprawę twardości i odporności na zużycie tribologiczne jest proces azotowania. Szczególnie efektywne jest azotowanie niskotemperaturowe (<500°C). W przypadku stali austenitycznej proces ten pow[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/1

» Gas nitrided layers on precipitation hardened stainless steel

Paweł Kochmański

This paper presents research results of nitrided layers on Sandvik NanoflexTM stainless steel, known also as 1RK91, which belongs to precipitation-hardening stainless steel group. This is an ultra highstrength material with a combined excellent corrosion resistance. By a simple heat treatment after cold deformation, extremely high tensile strength levels (2000 MPa and 3000 MPa for wire) in combination with a good toughness (up to ca. 600 HV) could be obtained. Achievement of such good mechanical properties is caused thanks to very fine, submicroscopic precipitations as: Cu, Fe2Mo, ƞ-Ni3(Ti, Al), R-phase, described in several publications [1÷7]. Due to its special properties, this steel is suitable to manufacturing very responsible surgical tools. Heat treatment of the steel consists of two steps, i.e. solutioning (ca. 1050÷1100°C), and precipitation hardening by ageing at temperature typically 475°C for 4 hours. This range of hardening temperature overlaps with temperature of nitriding process, therefore thermo-chemical and heat treatment could be conducted simultaneously under condition of sufficient corrosion resistance of the layers manufactured at this temperature. Although limited studies have been conducted to investigate the plasma and gaseous nitriding response of 17-4 PH stainless steels [8÷12], very little work has been done concerning the nitriding behaviour of Nanoflex steel [13, 14]. Sun and Bell have studied layers obtained on 17-4 PH with the plasma nitriding at temperatures between 350 and 450°C [7]. They observed in layers nitrided at temperatures lower than 425°C “white" and featureless morphology after etching. The resultant XRD patterns for these layers are typical of an amorphous like structure, without any distinct reflection peaks. Frandsen with others [14] successfully nitrided Nanoflex steel using gaseous process at temperature below 425°C for long duration time (16÷20.5 h). Obtained by them [...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/3

» Influence of gas nitriding conditions on formation of nitrided layer on duplex stainless steel

JAROSLAW BIELAWSKI

KAZIMIERZ SZCZECINSKI

The paper presents results of the investigations on the influence of gas nitriding parameters on layer formation on ferritic-austenitic stainless steel (X2 CrNiMoN 22 5 3.). The ion sputtering was applied as an activation technique before the gas nitriding. Hydrogen was used as sputtering gas at 3-5 Pa. The nitriding was conducted in ammonia atmosphere in temperature 673-823 K. The morpholog[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2007/3-4

» Inżynieria materiałowa a proces kształcenia polskiego inżyniera

BOGDAN PIEKARSKI

MIECZYSŁAW WYSIECKI

Rozwój nowych technologii oraz szerokie stosowanie nowoczesnych materiałów jest podstawą rozwoju współczesnej gospodarki wysoko rozwiniętych krajów. Temu też celowi służą narodowe, europejskie i światowe programy rozwoju nauki i technologii. Krajowy Program Badań Naukowych i Prac Rozwojowych [1] definiuje 5 priorytetowych obszarów badawczych, wśród których znajdują się Nowoczesne Technologie dla Gospodarki, w ramach których określono jeden temat strategiczny: Zaawansowane Technologie Materiałowe. Badania materiałowe dominują również w tematyce programów badawczych 7. Programu Ramowego [2], gdzie IV Temat Nanonauki, nanotechnologie, materiały i nowe technologie produkcyjne, jeden z dziewięciu podstawowych obszarów badawczych, nie jest jedynym skupiającym w sobie wszystkie tematy[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2009/2

» Właściwości eksploatacyjne stali ferrytyczno-austenitycznej azotowanej niskotemperaturowo

Jarosław Bielawski

Mieczysław Wysiecki

Mikrostruktura oraz sk.ad chemiczny stali ferrytyczno-austenitycznej ma ogromny wp.yw na jej w.a.ciwo.ci mechaniczne. Ta dwufazowa mikrostruktura jest kombinacj. najbardziej korzystnych cech chromowej stali ferrytycznej i chromowo-niklowej stali austenitycznej. Jednocze.nie ma doskona.e w.a.ciwo.ci mechaniczne, takie jak: wytrzyma.o.. na rozci.ganie, ci.gliwo.., plastyczno.. oraz odporno.. na korozj. ogoln., w.erow. i napr..eniow.. Ogromn. zalet. stali duplex jest jej cena, ktora jest ni.sza ni. cena wysokoniklowej stali austenitycznej. Wi..e si. to miedzy innymi z obni.on. zawarto.ci. niklu, ktory jest do.. drogim i deficytowym sk.adnikiem, stosowanym w produkcji stali ferrytyczno-austenitycznej. Zespo. w.a.ciwo.ci mechanicznych, korozyjnych oraz aspekt ekonomiczny ma ogromny wp.yw na jej szerokie zastosowanie w wielu ga..ziach przemys.u jako materia.u konstrukcyjnego. Jednak trzeba mie. na uwadze relatywnie nisk. twardo.. stali ferrytyczno-austenitycznej, ktora do.. mocno ogranicza jej zastosowania zw.aszcza w konstrukcjach, ktore nara.one s. na zu.ycie tribologiczne, wyst.puj.ce cz.sto w parze ze zu.yciem korozyjnym. Proces azotowania gazowego stali ferrytyczno-austenitycznej (duplex) jest obrobk. powierzchniow., ktora ma na celu podniesienie w.a.ciwo.ci u.ytkowych, takich jak twardo.. oraz odporno.. na .cieranie, co znacznie rozszerzy jej zastosowanie jako materia.u konstrukcyjnego. Niestety, je.eli obrobka cieplno-chemiczna jest prowadzona w temperaturze powy.ej 500‹C, w wytworzonej warstwie azotowanej obecne s. azotki .elaza i/lub chromu, co wi..e si. ze znacznym pogorszeniem odporno.ci korozyjnej warstwy azotowanej. Ten sam efekt zaobserwowano rownie. w przypadku azotowania stali austenitycznej w temperaturze >500‹C [1€3]. W drugiej po.owie lat 80 prowadzono badania nad niskotemperaturowym (poni.ej 500‹C) azotowaniem gazowym stali austenitycznej [4]. Stwierdzono, .e je.eli[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4

» Wpływ aktywacji powierzchni na strukturę i właściwości warstw azotowanych gazowo na odpornej na korozję stali utwardzanej wydzieleniowo

Paweł Kochmański

Jarosław Bielawski

W artykule przedstawiono wyniki badań warstw azotowanych na stali o handlowej nazwie 17-4 PH (X5CrNiCu 17-4-4). Stal ta należy do grupy stali odpornych na korozję utwardzanych wydzieleniowo i jest umacniana wydzieleniami miedzi. Dzięki połączeniu wysokiej wytrzymałości, twardości i bardzo dobrej odporności korozyjnej przy bardzo łatwej obróbce cieplnej znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, chemicznym, petrochemicznym, spożywczym, papierniczym, metalowym. Materiał ten zawdzięcza swoje właściwości przemianom wydzieleniowym, zachodzącym podczas grzania, w niskowęglowym martenzycie powstałym w trakcie przesycania [1]. W celu podwyższenia odporności na zużycie tribologiczne tej stali stosuje się metody inżynierii powierzchni, na przykład azotowanie. Azotowanie stali wysokochromowej jest możliwe tylko pod warunkiem zastosowania aktywacji powierzchni przez usunięcie lub znaczne zdefektowanie pasywnej barierowej warstewki tlenków chromu. Aktywacja powierzchni jest więc jednym z podstawowych problemów związanym z azotowaniem tej grupy stali (tzw. stali trudnoazotującej się). Istnieją różne metody aktywacji powierzchni stosowane albo przed azotowaniem jako obróbka wstępna, albo w trakcie trwania procesu azotowania. Metody stosowane przed azotowaniem to: metody mechaniczne, jak: szlifowanie, piaskowanie, śrutowanie, nagniatanie, odkształcenie detonacyjne; metody chemiczne: trawienie, wytwarzanie powłok konwersyjnych czy metody fizyczne [2, 3]. Metody aktywacji powierzchni stosowane w trakcie procesu azotowania to: rozpylanie jonowe zachodzące w procesie azotowania jarzeniowego, aktywacja dodatkiem par siarki do atmosfery [4] czy redukcja tlenków chlorowodorem. Te dwie ostatnie metody znajdują zastosowanie podczas azotowania gazowego. Metodyka badań Do badań przeznaczono stal 17-4 PH o składzie chemicznym: 0,03 C, 16,89 Cr, 4,39 Ni, 3,12 Cu, 0,79 Mn, 0,41 Si (% mas.). Przed azotowaniem stal poddana była obróbce cieplnej polegają[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2010/4

» Wpływ parametrów procesu na formowanie powłok z fazy S otrzymanych metodą PVD

Sebastian Fryska

Tomasz Suszko

Zwiększenie twardości i odporności na ścieranie, przy jednoczesnym zachowaniu dobrej odporności korozyjnej stali austenitycznej jest od lat tematem wielu prac badawczych. Przełomem dla procesu azotowania były badania prowadzone przez Ichii i in. [1], dotyczące azotowania jarzeniowego w niskiej temperaturze 400°C. Stwierdzono, że warstwa azotowana uzyskiwana w tych warunkach składa się z fazy azotowej S (ang. expanded austenite). Posiada ona dużą twardość i odporność na ścieranie przy jednocześnie dobrej odporności korozyjnej. Otrzymywanie warstw o takiej budowie jest również możliwe podczas azotowania gazowego [2, 3]. Podstawowym problemem technologicznym występującym podczas azotowania stali austenitycznej jest wrażliwość temperaturowa fazy S, która w zależności od czasu i temperatury obróbki ulega rozpadowi na azotki chromu i żelaza, co znacznie obniża odporność korozyjną warstw [4]. Ograniczenie to spowodowało, iż proces ten wciąż nie ma szerszego zastosowanie przemysłowego. Jak wykazują jednak prace dotyczące napylania reaktywnego warstw zbudowanych z fazy S [5-7] możliwe jest otrzymanie tą metodą powłok zbudowanych z fazy S. Ponieważ obróbka ta pozwala na obniżenie temperatury znacznie poniżej 500°C, daje to możliwość uniknięcia niepożądanego efektu pogorszenia odporności korozyjnej powłoki [8]. Metoda PVD daje także możliwość uzyskiwania powłok zbudowanych z fazy S na dowolnym podłożu. Pozwala to znacznie zwiększyć potencjalny zakres ich zastosowania. Celem pracy było zbadanie wpływu parametrów procesu napylania oraz rodzaju podłoża na formowanie powłoki zbudowanych z fazy S. Część doświadczalna W pracy zbadano powłoki [...] więcej»
w zeszycie ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA 2011/11

» Wpływ wstępnej obróbki aktywującej na właściwości azotowanej stali duplex

Jarosław bielawski

jolanta baranowska

Paweł koch mański

Stal duplex jest szeroko stosowana w praktyce przemysłowej ze względu na jej dobrą odporność korozyjną połączoną z dobrymi właściwościami mechanicznymi. Korzystna kombinacja właściwości mechanicznych i korozyjnych spowodowała szerokie wykorzystanie tej stali między innymi w przemyśle chemicznym, wydobywczym czy okrętowym. Jednakże mała odporność stali na zużycie przez tarcie poważnie ogranicza wykorzystanie tej stali w warunkach połączeń ciernych. W celu zwiększenia twardości najbardziej obiecującą obróbką jest niskotemperaturowe azotowanie. Podczas tego procesu, prowadzonego w temperaturze poniżej 500°C, następuje utworzenie twardej warstwy powierzchniowej o dobrej odporności korozyjnej. Poprawę właściwości mechanicznych i korozyjnych przypisuje się tworzącej się w tych warunkach fazie S oraz tzw. expanded martensite [1÷4]. Fazy te tworzą się odpowiednio na odpornych na korozję ziarnach austenitu i ferrytu. Wytwarzanie warstw powierzchniowych w efekcie niskotemperaturowego azotowania stali odpornej na korozję jest możliwe za pomocą różnych technik obróbki zarówno plazmowej, jak i gazowej [1÷4]. Czynnikiem technologicznym o istotnym znaczeniu z punktu widzenia formowania warstwy jest konieczność usunięcia pasywnej warstwy tlenków chromu, które zabezpieczają powierzchnię stali nie tylko przed korozją, ale i przed wnikaniem azotu. Sposób aktywacji może wpływać na efektywność procesu azotowania, budowę fazową warstwy i jej właściwości eksploatacyjne [5]. W procesie obróbki plazmowej warstwa tlenkowa jest usuwana w efekcie oddziaływania jonów składników atmosfery obróbczej, w procesie obróbki wstępnej (rozpylania jonowego), bądź podczas właściwego azotowania. Proces azotowania gazowego wymaga dodatkowej obróbki aktywującej realizowanej przed procesem lub w jego trakcie. Efektywną metodą oczyszczenia powierzchni jest rozpylanie jonowe stosowane jako obróbka wstępna przed procesem gazowym [6]. Jak wykazały badania nad azotowaniem g[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2011/4

» Wzrost warstw azotowanych na stali ferrytyczno-austenitycznej

JAROSŁAW BIELAWSKI

KAZIMIERZ SZCZECIŃSKI

MIECZYSŁAW WYSIECKI

W artykule przestawione zostały wyniki badań nad tworzeniem warstw na stali ferrytyczno-austenitycznej w wyniku azotowania gazowego stosując jako obróbkę aktywującą proces rozpylania jonowego. Obróbkę[...] więcej»
w zeszycie INŻYNIERIA MATERIAŁOWA 2006/3