» Badania wysokotemperaturowego utleniania stopów TiAl z powłoką metaliczną na bazie kobaltu
|
|
ZBIGNIEW ŻUREK  ADAM STAWIARSKI
W pracy przedstawiono wyniki badań żaroodporności stopów Ti48Al i Ti6Al4V przez wytworzenie na ich powierzchni
ochronnej powłoki aluminidku kobaltu. Powłokę wytwarzano metodą pack aluminization warstwy kobaltu nałożonej
elektrochemicznie na powierzchnie stopów, które przed kobaltowaniem były poddane aluminizowaniu. W przypowierzchniowym
obszarze stopu, po aluminizowaniu wytworzyły się aluminidki tytanu Ti2Al3 oraz TiAl3. Galwaniczna
warstwa kobaltu poddana aluminizowaniu przekształciła się w fazy międzymetaliczne Co4Al13, Co2Al5.Otrzymane
próbki materiałów badano pod względem ich odporności na utlenianie metodą grawimetryczną w atmosferze
powietrza w temperaturze 800oC. Rozkład pierwiastków w przypowierzchniowym obszarze rdzenia metalicznego oraz
powłoki kobaltowej przed i po ekspozycji badano za pomocą EDX. Skład fazowy wyznaczano ze stosunku poszczególnych
pierwiastków w danym punkcie pomiarowym. Podczas wysokotemperaturowego utleniania na powierzchni
powłoki aluminidku kobaltu tworzy się ochronna zgorzelina Al2O3.
Słowa kluczowe: stopy TiAl, utlenianie, aluminizowanie, powłoki metaliczne, aluminidki kobaltu
High temperature behavior of TiAl alloys coated by cobalt aluminide
A cobalt aluminide coating was developed on pack cemented Ti48Al and Ti6Al4V alloys by electroplating a Co fi lm followed by
a high Al activity pack cementation. In subsurface of aluminized TiAl alloys TiAl3 and Ti2Al3 intermetallic phase are present. Aluminized
cobalt layer consist of Co4Al13, Co2Al5 intermetallic phase. During oxidation in air at 800oC a protective Al2O3 scale is
formed. Phase analysis and distribution of elements are studied by SEM
Keywords: TiAl alloys, oxidation, aluminization, cobalt coating
1. Wprowadzenie
Warunki pracy, na jakie narażone są elementy
stosowane w przemyśle lotniczym,
samochodowym i energetyce, powodują, że
istnieje zapotrzebowanie na materiały lekkie,
wytrzymałe i odporne na działanie wysokiej
temperatury. Cechy takie cha[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» Badanie żaroodporności stopów tytanu Ti6Al4V z wytworzonymi warstwami dyfuzyjnymi na bazie faz międzymetalicznych z układu Ti-Al
|
|
MACIEJ OSSOWSKI KRZYSZTOF KULIKOWSKI ZBIGNIEW ŻUREK ADAM STAWIARSKI TADEUSZ WIERZCHOŃ
Stopy tytanu ze względu na swoje unikalne i korzystne właściwości znajdują
zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu tj. przemysł lotniczy, motoryzacyjny,
energetyczny czy chemiczny. Ich szersze zastosowanie w wielu
aplikacjach eliminuje jednak niska żaroodporność która ogranicza pracę
tych materiałów w temperaturach powyżej 600°C. Metodami stosowanymi
dla poprawienia odporności na utlenianie w wysokich temperaturach tytanu
i jego stopów są techniki inżynierii powierzchni oraz modyfi kacja składu
chemicznego poprzez zastosowanie różnego rodzaju domieszek pierwiastków
zmieniających kinetykę utleniania. W artykule przedstawiono wyniki
badań żaroodporności dwufazowego stopu tytanu Ti6Al4V z wytworzonymi
w procesach dwustopniowych warstwami aluminidków tytanu typu
TixAly. Na podstawie badań mikrostruktury składu chemicznego i fazowego
analizowano wpływ modyfi kacji krzemem tych warstw, na strukturę, skład
chemiczny oraz grubość tworzących się w wyników wysokotemperaturowego
utleniania zgorzelin.
Słowa kluczowe: wysokotemperaturowe utlenianie, tytan i jego stopy, fazy
międzymetaliczne, inżynieria powierzchni, aluminidki tytanu
Investigation of the high temperature oxidation resistance of titanium alloy Ti6Al4V
with the diffusion layers on the basis of intermetallic phases from the Ti-Al system
Titanium alloys, due to their unique and advantageous properties, are used in various
branches of industry, e.g. aircraft, automotive, power, chemical. The possibility of
wider range of applications is eliminated by their low heat resistance ratio that limits
the work of the materials in temperatures exceeding 600°C. Methods used in order to
increase oxidation resistance ratio in high temperatures of the titanium and its alloys
are surface engineering and modifi cation of chemical composition by addition of various
chemical elements that change oxidation kinetics. The paper presents results of
investigations on high temperature oxidation resistanc[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/12
|
|
|
» Morfologia powierzchni zgorzeliny na stopach TiAl pokrytych żywicą zawierającą fl uor
|
|
ALEKSANDER GIL ZBIGNIEW ŻUREK ADAM STAWIARSKI JAROSŁAW DĄBEK
Ochrona przed Korozją, vol. 54, nr 6 347
aminofl uorki (trzykrotne zanurzanie w żywicy
i suszenie). Żywica ta stosowana jest
w stomatologii do fl uorowania zębów. Dla
łatwiejszego zobrazowania różnic w morfologii
zgorzelin na części modyfi kowanej i niemodyfi
kowanej, żywicę naniesiono jedynie na
połowę powierzchni próbek. Proces utleniania
prowadzony był w temperaturze 1000°C w atmosferze
powietrza. Obserwacje morfologii
powierzchni wykonano za pomocą mikroskopu
skaningowego SEM wyposażonego
w spektrometr promieniowania X z dyspersją
energii EDS.
3. Wyniki badań i dyskusja
Na rysunku 1A przedstawiona została próbka
stopu Ti-48Al-2Cr, której powierzchnia
została częściowo pokryta powłoką z żywicy.
Utlenienie przeprowadzono w 1000°C przez
24 godziny w atmosferze powietrza.
Jak widać, na części pokrytej żywicą wykształciła
się zgorzelina o jednorodnej budowie,
dobrze przylegająca do podłoża. Z kolei
na obszarze niepokrytym żywicą występują
liczne miejsca, w których zgorzelina uległa
w różnym stopniu wykruszeniu, odsłaniając
wewnętrzne warstwy tlenkowe lub metaliczne
podłoże. Jeden z niewielu fragmentów, gdzie
zgorzelina zachowała się w całości, został
przedstawiony na rysunku 1B (czarna strzałka).
Na rysunku 2B pokazany został ten sam[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2011/6
|
|
|
» Utlenianie stali Crofer22APU w atmosferze pary wodnej
|
|
|
ZBIGNIEW ŻUREK MARTA HOMA ARTUR JAROŃ ADAM STAWIARSKI
350 Ochrona przed Korozją, vol. 54, nr 6
Crofer22APU w warunkach wysokotemperaturowego
utleniania w atmosferach zawierających
tlen [5]. W pracy przedstawiono wyniki
badań szybkości utleniania stali Crofer22APU
w atmosferze pary wodnej, która jest składową
atmosfery w przestrzeni anodowej.
2. Materiały i metodyka badań
Materiałem do badań była komercyjna
stal Crofer22APU o następującym składzie
chemicznym: Cr-22,3; Mn-0,53; Ti-0,055;
La-0,10; Al-0,0056; Si-0,10; Cu-0,0046; Ce-
0,0009; Fe-reszta.
Próbki do badań o wymiarach 10×10 mm
wycinano z blachy o grubości 0,5 mm. Powierzchnię
próbek przed badaniami polerowano
mechanicznie do lustrzanego połysku.
Przy użyciu płuczki ultradźwiękowej przygotowane
materiały odtłuszczano w kąpieli z dodatkiem
detergentu a następnie przemywano
alkoholem etylowym i suszono w strumieniu
ciepłego powietrza.
[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2011/6
|
|
|
» Morfologia zgorzelin utworzonych na stali Crofer 22APU podczas utleniania w atmosferze powietrza zawierającego SO2
|
|
|
ZBIGNIEW ŻUREK MARTA HOMA ADAM STAWIARSKI ARTUR JAROŃ JOLANTA GILEWICZ-WOLTER
W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych zgorzelin otrzymanych w trakcie utleniania stali, Crofer 22APU
w atmosferze powietrza oraz w mieszaninie SO2/powietrze w temperaturze 800oC. W powietrzu jak i w mieszaniach
SO2/powietrze tworzy się dwuwarstwowa zgorzelina: zewnętrzna warstwa jest mieszaniną spinelu MnCr2O4 i Cr2O
(bez wyraźnej granicy rozdziału pomiędzy spinelem i tlenkiem chromu) o kolumnowej budowie ziaren a wewnętrzna
warstwa zgorzeliny jest zbudowana z drobno ziarnistego Cr2O3. Stwierdzono, że przy granicy faz metal/zgorzelina
ilość tlenku chromu jest większa. Badania składu chemicznego zgorzelin wykazały brak siarki wewnątrz zgorzeliny
natomiast jej obecność stwierdzono, w ilościach śladowych, na zewnętrznej powierzchni zgorzeliny.
Słowa kluczowe: Crofer 22APU, utlenianie, zgorzelina, TEM, SEM
ochrona przed korozja 11/2010 s. 643-646
644 Ochrona przed Korozją, vol. 53, nr 11
1. Wstęp
Jednym z problemów, z jakimi spotyka się
komercjalizacja ogniw SOFC jest obecności
związków siarki w paliwie. Jej zawartość
zmienia się od kilku do kilkuset ppm w zależności
od źródła pochodzenia wodoru. W przypadku
gazu syntezowego jej zawartość może
osiągać nawet 1% natomiast w gazach po
konwersji węgla czy węglowodorów stężenie
osiąga wartość nawet 300 ppm. Negatywny
wpływ siarki na pracę ogniwa SOFC przejawia
się w postaci obniżenia jego wydajności,
zatrucia katalizatorów na anodzie i katodzie
oraz korozję elementów metalicznych - interkonektorów
[1-2]. Interkonektory pracują
w ogniwie zarówno w przestrzeni katodowej
jak i anodowej natomiast SO2 może występować
w obydwu tych obszarach. W przestrzeni
katodowej jako zanieczyszczenie powietrza
zaś w przestrzeni anodowej jako produkt
utleniania zawartego w paliwie siarkowodoru
zgodnie z mechanizmem przedstawionym
w pracy [3].
Materiałami stosowanymi na interkonektory
są stale ferrytyczne, do których zalicza się
stal Crofer 22APU. W warunkach wysokich
temperatur i atmosfe[...]
więcej»
w zeszycie
OCHRONA PRZED KOROZJĄ 2010/11
|
|
|
|
Strona 1
|
Twój Profil
Twój koszyk
