Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Aleksander Gil"

Zgorzelina rutylowa na tytanie

Czytaj za darmo! »

Przeprowadzono badania dwuetapowego utleniania z użyciem izotopu tlenu 18O, eksperymentów markerowych oraz obserwacji mikroskopowych zgorzeliny w obszarze krawędziowym dla tytanu. Z badań tych wynika, że warstwa rutylu pozostająca w bezpośrednim kontakcie z metalem narasta w wyniku dominującej, odrdzeniowej dyfuzji tytanu, podczas gdy tworząca się z upływem czasu warstwowa zgorzelina TiO2 wykazuje makrodefekty, które są drogami dordzeniowej dyfuzji cząsteczkowego tlenu. Słowa kluczowe: tytan, mechanizm utleniania, zgorzelina warstwowa Rutile Scale on Titanium The paper presents the results of two stages of oxidation with the use of 18O oxygen isotope as well as marker experiments and microscopy observations of the scale on titanium in the edge area. These investigations indicate that the rutile layer which remains in direct contact with the metal grows via the predominant outward diffusion of titanium atoms, while the TiO2 lamellar scale formed on titanium after a longer time has macrodefects, which are inward diffusion paths for molecular oxygen. Keywords: titanium, oxidation mechanism, lamellar scale.Wstęp W latach 80. ubiegłego wieku zaczęto intensywnie badać stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu tytan-glin, głównie pod kątem ich zastosowania w wysokiej temperaturze, jako lekkie tworzywo konstrukcyjne [1, 2]. Z tego względu ponownie zaczęto interesować się zagadnieniami podstawowymi, dotyczącymi kinetyki i mechanizmu narastania zgorzeliny na tytanie. Wysokotemperaturowym utlenianiem tytanu zajmowano się w latach 60. ubiegłego wieku, ale wiedza o tym zjawisku okazała się niedostateczna do zrozumienia efektów korozyjnych obserwowanych na stopach na osnowie faz międzymetalicznych z układu TiAl. Niektóre nowe wyniki badań okazały się sprzeczne z założeniami wcześniejszych modeli, które dotyczyły mechanizmu transportu masy w zgorzelinie powstającej na tytanie. Stąd wzięła się potrzeba przeprowadzenia badań uzupeł[...]

Influence of yttrium on the physicochemical properties of the Fe-25Cr ferritic steel for IT-SOFC interconnects DOI:10.15199/40.2015.11.11


  The study investigates the influence of yttrium ion implantation on the heat resistance and electrical conductivity of the Fe-25- Cr ferritic steel used as a material for interconnects applied in intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs). The oxidation kinetics of the Fe-25Cr steel, both unmodified and modified, were determined during 200 hrs of observation under isothermal conditions in air and the Ar/H2/H2O and Ar/CH4/H2O gas mixtures at 1073K. A significant improvement in corrosion resistance was observed after surface modification. XRD and SEM-EDS investigations showed that a protective scale composed mainly of Cr2O3 had formed. The yttrium-implanted steel exhibited the lowest area-specific resistance (ASR), which did not exceed the level acceptable for IT-SOFC interconnect materials (0.1 Ω⋅cm2), unlike the ASR of the unmodified steel. Keywords: solid oxide fuel cell, interconnect, ferritic stainless steel, reactive element effect Wpływ itru na poprawę właściwości fizykochemicznych stali ferrytycznej Fe-25Cr przeznaczonej na interkonektory do ogniw paliwowych IT-SO FC W pracy zbadano wpływ implantowanego jonowo itru na żaroodporność i przewodnictwo elektryczne stali ferrytycznej Fe-25Cr, stosowanej na interkonektory do ogniw paliwowych IT-SOFC. Wyznaczono kinetykę utleniania w warunkach izotermicznych (1073 K, 200 godz.) dla materiału wyjściowego oraz modyfikowanego w środowisku powietrza oraz w mieszaninach gazów: Ar/H2/H2O i Ar/CH4/H2O. Stwierdzono, że stal modyfikowana za pomocą implantacji jonowej charakteryzuje się wyższą odpornością na korozję. Badania XRD i SEM-EDS wykazały, że ochronna zgorzelina w zasadniczej części zbudowana była z Cr2O3. Stal implantowana itrem, w przeciwieństwie do niemodyfikowanej, posiadała niższą powierzchniową rezystancją elektryczną ASR od wartości dopuszczalnej (0,1 Ω⋅cm2) dla materiałów przeznaczonych na IT-SOFC interkonektory. Słowa kluczowe: stałotlenkowe ogni[...]

Improving the corrosion resistance of TiAl alloys via modification of their surface using halogens DOI:10.15199/40.2015.11.18


  The paper compares the effectiveness of three different methods of surface modification with halogens with regard to the heat resistance of the Ti-48Al-2Cr alloy. The investigated methods included the deposition of MnCl2 from an aqueous solution, implantation of chlorine ions, and coating with a resin that contained fluorosilane. Oxidation studies were performed in pure air and air containing 1% of SO2. It was observed that the resin with fluorosilane initiates the formation of a protective Al2O3 scale, and that its efficiency increases with temperature. The improvement in the corrosion resistance of the Ti-48Al-2Cr alloy coated with a resin layer was more significant than after either chlorine ion implantation or surface deposition of halides. Keywords: TiAl alloys, ion implantation, halogen effect Modyfikowanie powierzchni stopów TiAl halogenami w celu poprawy ich odporności korozyjnej W pracy porównana została efektywność działania halogenów w zakresie poprawy żaroodporności stopu Ti-48Al-2Cr, przy zastosowaniu trzech różnych metod modyfikacji powierzchniowej: nanoszenia MnCl2 z roztworu wodnego, implantacji jonowej chloru oraz powlekania żywicą zawierającą fluorosilan. Badania utleniania przeprowadzono w powietrzu czystym oraz zawierającym 1% SO2. Stwierdzono, że żywica zawierająca fluorosilan inicjuje powstawanie ochronnej zgorzeliny Al2O3, a efektywność jej działania zwiększa się wraz z temperaturą. Poprawa odporności korozyjnej stopu Ti-48Al-2Cr w wyniku pokrycia go warstwą żywicy była bardziej skuteczna od implantacji jonowej chloru oraz powierzchniowego osadzania halogenków. Słowa kluczowe: stopy TiAl, implantacja jonowa, efekt halogenowy 1. Introduction One of the barriers preventing the implementation of many new technical solutions in the aircraft, power and automotive industries is the lack of a low-density structural material that would exhibit sufficient high-temperature creep resistance and a high heat resistance. Struct[...]

Protective-conducting spinel coatings applied in IT-SOFC interconnects DOI:10.15199/40.2017.5.2


  The aim of the presented study was to deposit a protective-conducting Mn1.45Co1.45Dy0.1O4 coating on the E-Brite ferritic steel by means of electrophoresis and to evaluate its physicochemical properties. The structure and morphology of the powder, sinter, and the steel/coating layered system, and the electrical conductivity of both the sinter and the coating on the steel after oxidation were investigated by means of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy combined with energydispersive spectroscopy (SEM-EDS), and the two-probe dc method. The obtained spinel exhibited a two-phase composition and high electrical conductivity, while the coating it formed was compact and adhered well to the metallic substrate; moreover, the measured ASR of the steel/ coating system was significantly lower than the level acceptable for interconnect materials. The conducted research confirmed the suitability of the Mn1.45Co1.45Dy0.1O4 spinel as a coating on the E-Brite ferritic steel to be applied in the production of interconnects used in intermediatetemperature SOFCs. Keywords: solid oxide fuel cell, interconnect, ferritic stainless steel, spinel coating Celem niniejszej pracy jest otrzymanie oraz badania właściwości fizykochemicznych powłoki ochronno-przewodzacej Mn1,45Co1,45Dy0,1O4 naniesionej na stal ferrytyczną E-Brite przy użyciu metody elektroforetycznej. Strukturę oraz morfologię proszku, spieku oraz układu warstwowego stal/powłoka, a także przewodnictwo elektryczne zarówno spieku, jak i powłoki na stali po utlenianiu badano przy pomocy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM-EDS) oraz stałoprądowej metody dwusondowej. Uzyskany spinel wykazuje skład dwufazowy oraz wysokie przewodnictwo elektryczne, zaś uzyskana z niego powłoka jest zwarta i dobrze przylega do podłoża metalicznego, a ponadto wartość zmierzonej rezystancji układu stal/powłoka jest zdecydowanie niższa od dopuszczal[...]

Morfologia powierzchni zgorzeliny na stopach TiAl pokrytych żywicą zawierającą fl uor


  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[...]

Wpływ implantowanego itru na wysokotemperaturowe utlenianie stali ferrytycznej Crofer 22 APU


  Ochrona przed Korozją, vol. 54, nr 6 353 0,80 % wag.) i lantan (do 0,20 % wag.) . Dodatek manganu sprawia, że zgorzelina na tej stali ma budowę dwuwarstwową. Warstwa wewnętrzna zbudowana jest z Cr2O3, natomiast zewnętrzna ze spinelu manganowo-chromowego MnCr2O4, który ma za zadanie ograniczać tworzenie lotnych tlenowodortlenków (np. CrO2(OH)2) po stronie katodowej ogniwa paliwowego. Producent zdecydował się na użycie lantanu jako pierwiastka wywołującego REE, gdyż jego rozpuszczalność w fazie α-Fe wynosi ok. 0,5%, podczas gdy dla itru jest ona mniejsza niż 0,1% [6]. Ponadto itr, w odróżnieniu od lantanu, tworzy z żelazem fazy międzymetaliczne (np. Fe17Y2). Celem niniejszej pracy było sprawdzenie, czy zwiększenie zawartości aktywnego pierwiastka na drodze implantacji jonowej w warstwie wierzchniej stali Crofer 22 APU, prowadzi do dalszej poprawy żaroodporności tego materiału. Badania utleniania przeprowadzone zostały w 900°C, czyli w temperaturze o przeszło sto stopni Celsjusza wyższej od temperatury pracy SOFC. 2. Materiał i metodyka badawcza Podany przez producenta skład stal[...]

The microstructure of the Sanicro 25 steel after steam oxidation studied by advanced electron microscopy and spectroscopy methods DOI:10.15199/28.2016.5.3


  Increase of the coal fired power plants efficiency is inseparable with an increase of the steam conditions. Currently used 9÷12% Cr steels are not able to withstand pressure of 30 MPa at 700°C for a long time due to their microstructure instability leading to fast damage. Development of new Fe-based materials able to work under advanced ultra-supercritical (A-USC) conditions for a long time is the key of importance. Present paper deals with a microstructure of the prospective, 22% Cr austenitic steel, Sanicro 25, heat treated or oxidized in water vapour at 700°C. Detailed characterization of the steel was performed using X-ray diffractometry as well as scanning and transmission electron microscopy techniques. Investigation led to establish the effect of temperature and water vapour environment on the microstructure stability of this modern austenitic steel. The results showed that the microstructure of the aged steel consists of M23C6 and Laves phase precipitated on the grain boundaries as well as ε-Cu, NbN, M23C6 and Z-phase precipitated within the grains. After oxidation at 700°C up to 5000 h in water vapour, Sanicro 25 developed a thin protective oxide scale at the surface, consisting mainly of Cr2O3 plates, characteristic for steels oxidation in vapour. Key words: Sanicro 25, TEM, oxidation, water vapour, A-USC.1. INTRODUCTION Nowadays, environmental protection takes a particular significance due to high emission of CO2, which is one of the major greenhouse gases causing global warming. Major CO2 sources are coal-fired power plants, therefore particular efforts are made in order to decrease the CO2 emission by increasing the thermal efficiency of the power plants due to enhancing temperature and pressure of the steam to 700°C and 30 MPa, respectively. Such change, however, has strong impact on the microstructure stability and lifetime of the currently used materials. Commonly used 9÷12% Cr steels are not suitable to operate at t[...]

 Strona 1