Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Jarosław Bielawski"

Właściwości azotowanej gazowo stali duplex

Czytaj za darmo! »

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[...]

Zużycie tribokorozyjne azotowanej stali dupleks

Czytaj za darmo! »

Stal dupleks należy do grupy stali o bardzo dużym potencjalnym znaczeniu przemysłowym. Biorąc pod uwagę korzystną kombinacje cech mechanicznych i korozyjnych, która cechuje tę stal, jej znaczenie przemysłowe będzie coraz większe. Poważne ograniczenie wykorzystania tej stali stanowi jej mała odporność na zużycie tribologiczne oraz małą twardość. Azotowanie niskotemperaturowe jest obiecującą obróbką, której zastosowanie do stali chromowej jest przedmiotem zainteresowania coraz większej liczby zakładów przemysłowych ze względu na możliwość kształtowania twardych warstw o dobrych właściwościach korozyjnych [1]. Proces niskotemperaturowego azotowania znacznie podnosi twardość i odporność na zużycie tribologiczne stali chromowej i chromowo-niklowej przy zachowaniu jej dobrej odporności korozyjnej. Poprawę właściwości mechanicznych i korozyjnych przypisuje się tworzącej się w tych warunkach fazie S oraz tzw. expanded martensite [2÷4]. Fazy te tworzą się odpowiednio na odpornych na korozję ziarnach austenitu i ferrytu. Jednakże warunki zużycia tribokorozyjnego stawiają znaczne wymagania takim warstwom. W przypadku stali ferrytyczno-austenitycznej azotowanie może prowadzić do tworzenia różnych faz w obszarze warstwy wytworzonej na dwufazowym podłożu. Może to powodować wystąpienie lokalnych różnic potencjału, a tym samym do obniżać odporność tribokorozyjną. Dlatego tematyka ta stanowi istotne zagadnienie zarówno z poznawczego, jaki i aplikacyjnego punktu widzenia. Metodyka badań W badaniach zastosowano stal duplex (X2 CrNiMoN 2253) o składzie podanym w tabeli 1. Próbki o wymiarach 10×20×5 mm poddano szlifowaniu (papier ścierny o ziarnistości 240 i 400) i polerowaniu mechanicznemu (zawiesina diamentowa o granulacji 9, 3 i 1 μm). Końcowe polerowanie mechaniczne prowadzono z wykorzystaniem zawiesiny Al2O3 o stopniu dyspersji 0,05 μm. Jako końcową obróbkę powierzchni w celu usunięcia zgniotu zastosowano polerowanie elektrochemic[...]

Właściwości eksploatacyjne stali ferrytyczno-austenitycznej azotowanej niskotemperaturowo

Czytaj za darmo! »

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[...]

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

Czytaj za darmo! »

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[...]

Wpływ wstępnej obróbki aktywującej na właściwości azotowanej stali duplex

Czytaj za darmo! »

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[...]

Kompozytowe warstwy azotowane podnoszące odporność stali na zużycie tribologiczne

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością podniesienia odporności na zużycie tribologiczne warstw azotowanych poprzez dodatek fosforu do warstwy powierzchniowej w postaci fosforanów. Badania prowadzono na stali węglowej i niskostopowej. Stwierdzono, że obserwowane bardzo dobre zachowanie warstw tleno-siarko-azotowanych w warunkach zużycia tribologicznego nie jest efektem podwyższonej[...]

Charakterystyka właściwości tribologicznych warstw azotowanych na stali konstrukcyjnej

Czytaj za darmo! »

Elementy .lizgowe maszyn pracuj.cych w gornictwie czy budownictwie s. cz.sto nara.one na z.o.one oddzia.ywanie .rodowiska. Sk.adaj. si. na nie nast.puj.ce czynniki: a) wysokie naciski jednostkowe wynikaj.ce z obci..e. ca.kowitych, b) obci..enia zmienne o udarowym charakterze dzia.ania, c) intensywne zu.ycie .cierne wywo.ane warunkami pracy (py.y, kurz, piasek itd., cz.sto o du.ym stopniu rozdrobnienia), d) agresywne oddzia.ywanie .rodowiska korozyjnego, e) niedostateczne smarowanie wynikaj.ce z nierownomiernej pracy oraz braku zabiegow konserwuj.cych. Stan warstwy wierzchniej tego typu elementow decyduje o przed.u.eniu ich .ywotno.ci i zapewnieniu bezpiecze.stwa u.ytkowania. Podstawow. technologi. stosowan. w cz..ci elementow, np. .o.ysk pier.cieniowych si.ownikow pracuj.cych w takich warunkach, jest hartowanie. Podnosi ono twardo.. warstwy powierzchniowej i spe.nia wymagania technologiczne dla tego typu wyrobow w przypadku mniej obci..onych podno.nikow hydraulicznych (np. w podno.nikach samochodowych czy wozkach wid.owych). Wzrost obci..enia oraz pojawienie si. dodatkowych czynnikow, takich jak korozja czy zu.ycie .cierne, powoduje wzrost intensywno.ci zu.ycia pracuj.cych cz..ci. Elementy takie jak tuleje cz.sto wykonywane s. z br.zu. Poprawia to ich tribologiczne warunki pracy przez zmniejszenie wspo.czynnika tarcia. Jednak w warunkach wysokich obci..e. jednostkowych materia. podlega intensywnemu zu.yciu. Poza tym znacznie wzrasta koszt ca.ej konstrukcji. Dlatego wskazane jest zast.pienie elementow wykonywanych z br.zu ta.szymi elementami stalowymi, poddanymi obrobce powierzchniowej. Pewn. popraw. uzyskuje si., stosuj.c warstwy azotowane. Jednak.e z.o.ony i wysoki stan napr..e. podczas pracy oraz warunki tribologiczne w tego typu po..czeniach .lizgowych wymagaj. zastosowania warstw o z.o.onej budowie . warstw kompozytowych. Warstwy tego typu [...]

Wpływ stanu wyjściowego powierzchni na formowanie warstwy azotowanej stali austenitycznej

Czytaj za darmo! »

Stal austenityczna jest materiałem szeroko stosowanym w technice ze względu na bardzo dobre właściwości korozyjne. Jej stosunkowo niskie właściwości mechaniczne spowodowały, że zainteresowano się zastosowaniem obróbki powierzchniowej w celu zwiększenia jej twardości i odporności na zużycie tribologiczne. Niskotemperaturowe azotowanie jest obróbką o największych możliwościach aplikacyjnych. W procesie azotowania stali austenitycznej poniżej 500°C formuje się warstwa zbudowana z tak zwanej fazy S. Charakteryzuje ją duża twardość i dobra, porównywalna z austenitem, odporność korozyjna [1, 2]. Podstawowym problemem materiałowym związanym z otrzymywaniem warstw zbudowanych z fazy S jest metastabilność tej fazy - po krótszym lub dłuższym czasie wygrzewania następuje jej rozpad z wydzieleniem azotków chromu i/lub żelaza, co wpływa negatywnie na odporność korozyjną materiału [1, 2]. Do podstawowych czynników decydujących o budowie fazowej powstającej warstwy należy temperatura i czas obróbki. W większości prezentowanych prac stwierdzono, że długotrwałe wygrzewanie prowadzi do rozpadu fazy S na azotek CrN i ferryt [3÷5]. Oprócz azotku CrN identyfikowano również azotek Cr2N. Według Christiansena i wsp. [6] mechanizm rozpadu fazy S zależy także od składu chemicznego stali austenitycznej, wpływającego na zakres stabilności termodynamicznej austenitu [6]. Z badań własnych wynika, że poza wcześniej wymienionymi czynnikami, o budowie fazowej warstw azotowanych może decydować rodzaj gazu stosowanego do rozpylania podczas oczyszczania powierzchni z tlenków chromu oraz skład atmosfery obróbczej [2, 7]. Badania własne wykazały, że zastosowanie azotu jako gazu rozpylającego sprzyja tworzeniu azotków już na etapie rozpylania. Ich obecność determinuje późniejszy wzrost warstwy azotowanej, prowadząc do zwiększonego udziału azotków [2]. Wzrost zawartości azotu w atmosferze obróbczej wpływa także na intensyfikację wydzielenia azotków chromu w warstw[...]

 Strona 1