Wyniki 1-10 spośród 14 dla zapytania: authorDesc:"PAWEŁ KOCHMAŃSKI"

Gas nitrided layers on precipitation hardened stainless steel

Czytaj za darmo! »

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 [...]

Charakterystyka i żaroodporność powłok Al-Si na stopie tytanu

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu stosowane są zarówno w lotnictwie, energetyce, jak i w medycynie. Charakteryzują się żarowytrzymałością, odpornością korozyjną w większości agresywnych środowisk, dużą wytrzymałością właściwą i obojętnością biologiczną. Konwencjonalne stopy tytanu z racji małej odporności na utlenianie i na pełzanie nie powinny być stosowane powyżej 600°C. Stosowane są stopy jednofazowe α lub β oraz dwufazowe α + β w zależności od zastosowania. Spośród stopów tytanu te o strukturze jednofazowej α wykazują lepszą odporność na pełzanie. Mają wystarczającą ciągliwość, wytrzymałość i spawalność, lecz gorszą odkształcalność. Stopy dwufazowe mają dobrą podatność na odkształcenia plastyczne, podobnie jak stopy jednofazowe β. Stop TiAl6V4 jest typowym przykładem stopów dwufazowych α + β. Używany jest na elementy konstrukcyjne, silnie obciążone elementy maszyn oraz elementy w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Techniczne zastosowania stopów tytanu są ograniczone, pomimo tego że ich właściwości mechaniczne na to pozwalają, ze względu na zakres temperatury w jakiej pracują. Powyżej temperatury 500÷520°C w powietrzu tytan i jego stopy silnie reagują z tlenem tworząc rutyl. Tlenek tytanu nie ma właściwości ochronnych i w wyższej temperaturze ze względu na swoją zdefektowaną strukturę umożliwia dyfuzję tlenu do wewnątrz materiału [1]. Powoduje to wytworzenie na powierzchni kruchej warstwy i jej wzrost. Odporność na utlenianie i korozję wysokotemperaturową można osiągnąć przez zastosowanie powłok i warstw ochronnych mających charakter barier dyfuzyjnych. Wiele prac nad wytwarzaniem powłok na powierzchni tytanu i stopów tytanu dotyczy powłok typu overlay [2, 3], powłok zawierających fazy międzymetaliczne TiAl wytwarzanych metodą kontaktowo-gazową [4], powłok ceramicznych [5], ceramicznych powłok cieplnych wytwarzanych za pomocą technik plazmowych, np. EB PVD [6, 7]. W celu podniesienia odporności na utlenia[...]

Wpływ parametrów wytwarzania na strukturę warstw otrzymanych metodą zawiesinową na stopie niklu DOI:10.15199/28.2015.6.31


  Effect of the manufacturing parameters on coatings structure obtained by the slurry method on nickel alloy The paper presents results of research of aluminium-silicon coatings created by slurry method on nickel alloy Inconel 617 using various configurations of the slurry. Technological parameters of coatings manufacturing were changed i.e. annealing temperature and time: 800 and 1000°C, 2 h. The samples were immersed in an aqueous suspension of powders: aluminium oxide, aluminium and silicon, an inorganic binder (water glass) and activator (a molten mixture of suitably selected salts). Percentage of activator and water glass was set at a stable level. Percentage of powder in the slurry was changed: 1) a powder of Al and Si in a ratio of 9/1, 2) a powder of Al, Al2O3, Si in a proportion of 4.5/4.5/1; 3) Al2O3 powder, Si in a proportion of 9/1. The amount of applied slurry was changed as well from 0.5 g/cm2 to 1.5 g/cm2. The structure of obtained coatings is double layer. Chemical and phase composition were determined. The phase composition of the coating produced with different amount of deposition slurry containing aluminium and silicon is similar Al(Ni, Co), Al3Ni2 and (Cr, Mo)3Si. The coating was not formed at 800°C when the suspension was composed only of Al2O3 and silicon, but it was forming at a temperature 1000°C and it has a phase composition similar to the siliconised coatings: Ni2Si and (Cr, Mo)3Si. The thickness of the coatings was also measured. Increasing the amount of applied slurry increases the thickness of the coatings only to a content 1 g/cm2. Key words: slurry method, nickel alloy, heat-resistant diffusion coatings. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące opisu struktury warstw Al-Si otrzymanych na stopie niklu Inconel 617 metodą zawiesinową z zastosowaniem różnych parametrów wytwarzania. Warstwy uzyskano, stosując temperaturę wygrzewania 800 i 1000°C oraz czas 2 godziny. Próbki zanurzano w wodnej zawiesinie proszków: [...]

Mikroanaliza złączy spawanych nadstopów żelaza IN519 i H39WM po eksploatacji

Czytaj za darmo! »

W procesie produkcji nawozów sztucznych jednym z podstawowych półproduktów jest amoniak otrzymywany w wyniku syntezy wodoru i azotu. Wodór otrzymywany jest w procesie termiczno- -katalitycznego rozkładu metanu z parą wodną. Proces prowadzony jest w pionowych rurach wypełnionych niklowym katalizatorem. Stosowane w reformerach rury scalane są spawaniem z segmentów wytwarzanych technologią odlewania odśrodkowego z austenitycznego staliwa chromowo-niklowego, stabilizowanego dodatkami niobu, tytanu, cyrkonu, wolframu i pierwiastkami ziem rzadkich. Technologia odlewania rur sprzyja wystąpieniu uprzywilejowanej orientacji dendrytów w środku ścianki oraz obszarów ziaren równoosiowych przy powierzchni zewnętrznej i wewnętrznej [1, 2]. Zasadniczą, środkową część ścianki stanowi struktura dendrytyczna, mająca uprzywilejowany kierunek wzrostu [100] [3]. Warunki nagrzewania rur w reformerze powodują zróżnicowanie rozkładu temperatury na ich długości i średnicy. W warunkach eksploatacji substraty przed wprowadzaniem do reformera są podgrzewane wstępnie do temperatury ok. 500°C. Zewnętrzna powierzchnia rur katalitycznych przy wylocie produktów z komory pieca reformera nagrzewana jest do temperatury dochodzącej do 900°C [2, 4, 5]. Długotrwała eksploatacja powoduje zmiany fazowe i strukturalne w materiale rury, będące w ścisłej zależności od lokalnej temperatury pracy [6, 7]. Efektem zachodzących zmian mikrostruktury jest obniżenie wytrzymałości, a szczególnie plastyczności, prowadzące do wyboczenia i pękania rur [1, 8÷16]. Szczególnym miejscem lokalizacji pęknięć jest strefa wpływu ciepła spoin, łączących segmenty rur [17÷21]. Pęknięcia przebiegają po globularnych wydzieleniach faz międzymetalicznych na granicach ziaren austenitu i ich nasilenie zależy od składu chemicznego stopiwa [22÷24]. W celu oceny stanu złączy spawanych długotrwale eksploatowanych rur katalitycznych krajowych reformerów przeprow[...]

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[...]

The structure of aluminide coatings on alloy steels in the area of the welded joints DOI:10.15199/28.2017.3.4


  1. INTRODUCTION Preparation of aluminide coatings is used to increase the heat resistance of Fe and Ni based alloys. The iron and nickel aluminides improve the resistance to many aggressive environments [1÷4] including oxidising [5÷10], sulphidising [11] and carburising [12, 13] agents. The method of the coating formation should be easy to apply on complex shaped parts and the cost should be as low as possible. One of these methods is the slurry cementation. Commercially available slurries manufactured on the base of aluminium powder (as an active component) and of the solution of an organic binder are widely used [14]. The slurry method used by the authors is a modification of the classical one. The slurry used in this modified method consists of a metal powder (aluminium and silicon), a binding material (the aqueous solution of sodium silicate) and halides as a flux. The aqueous solution of sodium silicate (inorganic binder) in the slurry allowed for annealing in one single step without additional heating when the organic binder is used. The main parameters determining the aluminide coating properties and usefulness are its chemical and phase composition and the thickness. The chemical composition of the aluminide coatings is characterized mainly by the aluminum content of these coatings. The thickness assessment and the analysis of the aluminum content of the coating are of primary importance for testing coating quality and protective properties [15]. The majority of final products working under a high temperature regime like equipment of furnaces for thermochemical treatment is made of high-alloyed steels and welding is the basic technology of joining of these materials. From a technological point of view, the first operation should be welding followed by manufacturing of a protective coating. Therefore, the characterization of the coating in the area of the welded joint can be important when choosing the proper welding [...]

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  Następna strona »