Wyniki 1-10 spośród 30 dla zapytania: authorDesc:"JOLANTA BARANOWSKA"

Warstwy azotowane na ferrtycznej stali chromowej

Czytaj za darmo! »

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[...]

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[...]

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 [...]

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[...]

Morfologia powłok z fazy S osadzanych metodą reaktywnego rozpylania magnetronowego

Czytaj za darmo! »

Chromowo-niklowa stal austenityczna należy do grupy najważniejszych materiałów konstrukcyjnych. Wykonuje się z niej szeroką gamę produktów począwszy od przedmiotów codziennego użytku po zaawansowane elementy w technologiach kosmicznych. Podstawą zaletą tej grupy stali jest bardzo dobra odporność na korozję. Jest ona efektem dużej zawartości chromu, zapewniającego zdolność do wytwarzania pasywnej powłoki tlenkowej. Znaczenie i wykorzystanie stali austenitycznej można by znacznie zwiększyć, pokonując jej podstawowe ograniczenia, do których należą mała twardość i odporność na zużycie tribologiczne. W tym celu od wielu lat prowadzi się badania nad technologiami inżynierii powierzchni, które pozwoliłby na poprawę tych charakterystyk, bez ograniczania odporności korozyjnej. Szczególną rolę odgrywają procesy tzw. niskotemperaturowej obróbki cieplno-chemicznej. Należą do nich procesy azotowania i nawęglania prowadzone w temperaturze <500°C [1]. W takich warunkach dochodzi do tworzenia warstw wierzchnich zbudowanych z tzw. fazy S, którą cechuje duża twardość, odporność na zużycie tribologiczne oraz dobra odporność korozyjna, porównywalna z materiałem podłoża [2÷4]. Faza S jest fazą typu azotkowego, którą można opisać wzorem MxN, gdzie M oznacza wszystkie pierwiastki stopowe wchodzące w skład austenitu [5]. Jest to faza o szerokim zakresie stężeń azotu, które może się zmieniać w zakresie 10÷50% at. Faza ta może być również otrzymywana metodami PVD. Możliwość otrzymywania tego typu powłok w efekcie reaktywnego rozpylania magnetronowego została potwierdzona przez wielu badaczy [6÷10]. Wykazano, że jest możliwe otrzymanie fazy S zarówno węglowej, jak i azotowej [6, 7] w szerokim zakresie stężeń tych pierwiastków. Jednocześnie proces ten umożliwia dość łatwe sterowanie zawartością pierwiastków w pozycjach międzywęzłowych przez zmianę składu atmosfery roboczej. Ponieważ zawartość pierwiastków międzywęzłowych w tych powłokach, w przeciwieńst[...]

Wpływ parametrów procesu osadzania na morfologię powłok ze stali austenitycznej stabilizowanej azotem DOI:10.15199/28.2015.1.4


  W pracy przedstawiono wyniki badań morfologii powłok ze stali austenitycznej stabilizowanej azotem osadzanych na podłożach z tego samego materiału. Powłoki tego typu określane są jako zbudowane z fazy S. Powłoki otrzymano na drodze reaktywnego rozpylania magnetronowego stali austenitycznej w mieszaninie argonu i azotu. Zmiennymi parametrami procesu były temperatura podłoża, ciśnienie parcjalne azotu, ciśnienie całkowite, liczba rozpylanych źródeł oraz całkowity przepływ mieszaniny gazów roboczych w komorze reakcyjnej. Budowa fazowa powłok została określona na podstawie dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Na podstawie dyfraktogramów określono wartości parametru sieciowego a dla powłok z fazy S osobno dla rodziny płaszczyzn {111} i {200}. Stwierdzono, że przez zmianę parametrów procesu osadzania można sterować parametrem sieciowym fazy S w bardzo szerokim zakresie. Dla powłok z fazy S uzyskano wartość parametru a od 0,365 nm, czyli zbliżoną do parametru sieciowego stali austenitycznej, do ok. 0,4 nm, co odpowiada zwiększeniu parametru sieciowego o niemal 10%. Słowa kluczowe: faza S, powłoki ze stali austenitycznej, reaktywne PVD.1. WPROWADZENIE Stal austenityczna jest materiałem powszechnie stosowanym w przemyśle, szczególnie w zastosowaniach wymagających dobrej odporności korozyjnej. Jednakże w wyniku małej twardości i odporności tribologicznej zakres potencjalnych zastosowań jest ograniczony. Z tego powodu od wielu lat prowadzi się intensywne prace badawcze i próby przemysłowe mające na celu poprawę właściwości mechanicznych stali austenitycznej bez jednoczesnego obniżenia jej właściwości korozyjnych. Jednym z najbardziej obiecujących efektów tych prac było wytworzenie w wyniku niskotemperaturowego (<500°C) azotowania nowej fazy, tzw. fazy S [1÷6]. Faza ta według wysuniętych hipotez jest metastabilnym, przesyconym roztworem stałym azotu w stali austenitycznej. Wykazuje ona bardzo dużą twardość oraz odporność korozyjną zbliżoną lub lepszą [...]

Odporność tribokorozyjna powłok ze stali austenitycznej stabilizowanej azotem DOI:10.15199/28.2015.5.17


  W pracy przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej i tribokorozyjnej powłok z fazy S naniesionych na stal austenityczną. Faza S jest to rozszerzony austenit (expanded austenite) stabilizowany azotem (lub węglem). Odporność korozyjną i tribokorozyjną wytworzonych powłok porównano z nieobrobioną stalą austenityczną. Powłoki zostały wykonane metodą reaktywnego rozpylania magnetronowego przy różnych parametrach technologicznych procesu. Zmiennymi parametrami procesu były temperatura podłoża (w zakresie 25÷400°C) oraz proporcja gazów roboczych: argonu i azotu (15÷50% obj. azotu). Dla wszystkich powłok określono budowę fazową (metodą dyfrakcji rentgenowskiej — XRD) oraz ich morfologię (metodą skaningowej mikroskopii elektronowej — SEM). Zawartość azotu w powłokach określono metodą mikroanalizy rentgenowskiej — WDS (wzorzec CrN), a rozmieszczenie azotu na przekroju poprzecznym powłok określono metodą jarzeniowej spektroskopii emisyjnej (GDOES). Badania zużycia korozyjnego (bez jednoczesnego zużycia tribologicznego) oraz zużycia tribokorozyjnego (z jednoczesnym zużyciem tribologicznym) przeprowadzono w środowisku wodnym zawierającym chlorki. Badania te obejmowały pomiary w warunkach otwartego, stacjonarnego i zmiennego (dynamicznego) potencjału elektrochemicznego. Tak kompleksowe pomiary pozwoliły na określenie zużycia tribokorozyjnego powłok z fazy S naniesionych na stal austenityczną. Stwierdzono, że najlepszą odporność tribokorozyjną uzyskano dla powłok osadzanych w atmosferze zawierającej 50% azotu. W zależności od parametrów procesu osadzania uzyskano zmniejszenie ogólnego zużycia tribokorozyjnego stali austenitycznej nawet o 85%. Słowa kluczowe: stal austenityczna, reaktywne PVD, faza S, odporność tribokorozyjna.1. WPROWADZENIE Chromowo-niklowa stal austenityczna należy obecnie do jednych z najważniejszych materiałów konstrukcyjnych. Podstawową zaletą tego materiału jest bardzo dobra odporność na korozyjne oddziaływanie[...]

Warstwy chitozanowe osadzone elektroforetycznie jako potencjalne powłoki przeciwporostowe DOI:10.15199/28.2015.6.36


  Chitosan films deposited by electrophoresis as potential antifouling coatings An important issue in the exploitation of water constructions is to protecting them against fouling lichens, algae or fungi. The most commonly used method of hedging should be covered with antifouling paints with the addition of special chemicals such as toxic copper compounds, tin compounds or biocides. Promising ecological alternative for this type of applications are chitosan coatings, stable in an aqueous environment and reducing the friction. The paper presents preliminary research on this type of coating deposition electrophoretic method. Received chitosan coating, with good stability in the water, that evenly cover the sample. Key words: antifouling, chitosan, electrophoresis, SEM, contact angle, LM, STEM. Ważnym zagadnieniem w eksploatacji konstrukcji wodnych jest zabezpieczenie ich przed porastaniem porostami, algami lub grzybami. Do najczęściej stosowanych metod zabezpieczających należy malowanie farbami antyporostowymi z dodatkiem specjalnych chemikaliów, takich jak toksyczne związki miedzi, związki cyny lub biocydy. Obiecującą ekologiczną alternatywą do tego typu zastosowań są powłoki chitozanowe, stabilne w środowisku wodnym oraz zmniejszające tarcie. W pracy przedstawiono wstępne badania nad osadzaniem tego typu powłok metodą elektroforetyczną. Otrzymano powłoki, równomiernie pokrywające próbkę, chitozanowe o dobrej stabilności w wodzie. Słowa kluczowe: elektroforeza, chitozan, powłoki antyporostowe, SEM, kąt zwilżania, mikroskopia świetlna, STEM.1. WPROWADZENIE Problem z porastaniem na statkach w wodach morskich dotyczy wszystkich zanurzonych elementów. Pokrywanie kadłubów statków powłokami antyporostowymi jest jedną z najważniejszych i najczęstszych prac wykonywanych przed wodowaniem łodzi, ponieważ chroni przed porastaniem algami i grzybami, a co za tym idzie korozją. Kadłuby łodzi są pokrywane najczęściej farbami antyporostowymi z dodatkiem su[...]

Characterization of mechanical properties of S-phase coatings DOI:10.15199/28.2017.4.5


  1. INTRODUCTION Modification of austenitic stainless steel surface aiming at improvement of mechanical and functional properties, such as hardness or wear resistance, has been one of the main tasks of surface engineering for several decades. One of the methods to improve these properties is obtaining a nitrogen and/or carbon supersaturated solid solution in austenite which is called S-phase (also γN or expanded austenite). The most frequently used method is low-temperature nitriding. S-phase layers have higher hardness and comparable to or sometimes even better corrosion resistance than austenitic stainless steel [1÷7]. Low-temperature treatment is a process carried out at temperature below 500°C. It prevents the formation of nitrides (mostly chromium nitrides), the presence of which significantly decreases corrosion resistance of austenitic stainless steel. It is also possible to obtain S-phase as a coating with magnetron sputtering. Austenitic stainless steel is then sputtered in reactive atmosphere containing nitrogen [1, 2, 8÷22]. This method allows the temperature of the preparation of S-phase to be reduced even below 200°C. Moreover, an easy control of nitrogen concentration in the coating is also possible by regulation of the nitrogen content in the reaction chamber. Thanks to the combination of these two basic parameters the deposition of coatings with varying thickness, morphology and mechanical properties is possible. 2. MATERIAL AND METHODS Coatings were deposited by means of reactive magnetron sputtering method (RMS). Discs of 50 mm in diameter made of austenitic stainless steel (wt %: 18.5 Cr, 9 Ni, 2 Mn, 0.5 Si, 0.4 Cu, Fe in balance) were used as targets. Substrates were made of the same steel grade. Prior to the deposition they were ground using abrasive papers down to 1200 and then with diamond pastes down to 1 μm. After grinding the substrates were vibro-polished with Al2O3 in order to remove the layer of ferrite resulting f[...]

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

Czytaj za darmo! »

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[...]

 Strona 1  Następna strona »