Wyniki 11-20 spośród 20 dla zapytania: authorDesc:"JANUSZ KAMIŃSKI"

Wpływ parametrów tlenoazotowania jarzeniowego na odporność korozyjną stopu NiTi z pamięcią kształtu


  Stopy z pamięcią kształtu NiTi stosowane są na implanty kostne i kardiologiczne. Z uwagi jednak na zjawisko metalozy, tj. przechodzenia składników stopu, w szczególności niklu, do otaczających tkanek, są poddawane różnym obróbkom powierzchniowym w celu poprawy ich odporności na korozję. W artykule przedstawiono badania porównawcze odporności na korozję stopu NiTi przed i po procesie hybrydowym, łączącym azotowanie i utlenianie jarzeniowe w jednym cyklu technologicznym (metoda tlenoazotowania), przy zmiennych czasach utleniania. Przeprowadzono badania elektrochemiczne metodą potencjodynamiczną i spektroskopii impedancyjnej w roztworze Hanka w temperaturze 37°C, wykazując wzrost odporności korozyjnej stopu NiTi z warstwami wytworzonymi w obróbkach jarzeniowych. Wykonano również badania morfologii oraz chropowatości powierzchni stopu NiTi bez i z wytworzonymi warstwami dyfuzyjnymi. Stwierdzono, że proces utleniania jarzeniowego, zwiększył odporność korozyjną stopu NiTi. Wykazano korelację pomiędzy odpornością na korozję a topografią i morfologią badanych materiałów. Słowa kluczowe: stopy z pamięcią kształtu, tlenoazotowanie jarzeniowe, niskotemperaturowa plazma, odporność korozyjna, roztwór Hanka Infl uence of oxynitriding glow-discharge parameters on corrosion resistance of NiTi shape memory alloy NiTi shape memory alloys are used for cardiac and bone implants. However, due to metallosis, i.e. the migration of the alloy constituents into the surrounding tissues, they are subjected to various surface treatment processes in order to improve their corrosion resistance. Comparative studies on the corrosion resistance of NiTi alloy both prior and after hybrid method treatment, which combines both glow-discharge nitriding and oxidizing processes in one technological cycle (oxynitriding), have been carried out. Various oxidation times were used in the treatment. Examinations employing potentiodynamic and EIS methods were carried out in Hank’[...]

Wpływ sposobu wytwarzania warstw azotowanych na tytanie Grade 2 na ich odporność korozyjną


  Procesy azotowania jarzeniowego są coraz szerzej stosowane w obróbce tytanu i jego stopów w aspekcie zastosowań w medycynie zarówno na implanty kardiologiczne, jak i kostne [1, 2]. W zależności od zastosowań i wymaganej topografii powierzchni gotowego wyrobu obróbki jarzeniowe prowadzi się według technologii klasycznej (na potencjale katody) lub z wykorzystaniem aktywnego ekranu (na potencjale plazmy) [3, 4] w różnej temperaturze obróbki jarzeniowej. Zmiana temperatury procesów jarzeniowych (procesy niskotemperaturowe ≤ 700°C i wysokotemperaturowe ≥ 800°C) wpływa na zmiany podstawowych parametrów użytkowych (odporność korozyjna, odporność na zużycie) stopów tytanu przy zachowaniu zbliżonego składu fazowego wytworzonych warstw wierzchnich. Dane literaturowe [5] wskazują, że wzrost temperatury klasycznego procesu azotowania jarzeniowego (≥ 800°C) powoduje zmniejszenie odporności korozyjnej warstw wierzchnich przy wzroście ich mikrotwardości i odporności na zużycie. Celem pracy było określenie wpływu technologii wytwarzania warstw azotowanych (na potencjałach katody i plazmy) na zmiany ich odporności korozyjnej w roztworach Ringera i Hanka. METODYKA BADAŃ Materiałem do badań był tytan Grade2 (99,5%Ti). Próbki zastosowane do badań miały wymiary ø20×2 mm. W celu zobrazowania wpływu przygotowania powierzchni na jakość wytworzonych warstw część próbek szlifowano na papierach o gradacji 400, część na papierach do gradacji 1000. Tak przygotowane podłoża poddano procesowi azotowania jarzeniowego w temperaturze 830°C przez 6 godz., w atmosferze czystego azotu pod ciśnieniem w komorze roboczej p = 250 Pa. Badanie topografii powierzchni stopu tytanu przed i po procesie azotowania jarzeniowego wykonano za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego Hitachi S-3500N oraz mikroskopu sił atomowych Veeco z kontrolerem MultiMode V. Badania odporności korozyjnej wykonano metodami impedancyjną i potencjodynam[...]

Kształtowanie własności użytkowych stopów magnezu metodami inżynierii powierzchni

Czytaj za darmo! »

Narastająca tendencja do coraz szerszego wykorzystania stopów magnezu skłania do poszukiwania nowych rozwiązań inżynierii powierzchni umożliwiających wytwarzanie na nich warstw zdolnych sprostać zwiększonym wymaganiom. Przedmiotem pracy było wykorzystanie metody multipleksowej do wytwarzania na stopach magnezu kompozytowych warstw azotków chromu o przeznaczeniu antyściernym i antykorozyjnym. [...]

Dyfuzyjne warstwy azotków na stopie magnezu AZ91D wytwarzane metodą hybrydową - mikrostruktura i właściwości

Czytaj za darmo! »

Nadzwyczaj aktualną tendencją staje się obecnie dążenie do szerszego niż dotychczas wykorzystania w technice lekkich materiałów, a w szczególności najlżejszych spośród nich stopów magnezu, w takich obszarach zastosowań, w których umożliwi to osiągnięcie istotnego zmniejszenia zużycia energii i paliw. Dotyczy to w szczególności motoryzacji, transportu lądowego i morskiego, maszyn i wszelkiego rodzaju sprzętu mechanicznego. Konieczność zmniejszenia masy wyrobów w tych obszarach wynika z wyzwań współczesnej cywilizacji, zmierzających do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego przez obniżenie emisji produktów spalania do atmosfery oraz zmniejszenie tempa eksploatacji wyczerpujących się zasobów kopalnych źródeł energii i innych surowców. Istotną przeszkodą dla ekspansji stopów magnezu, w szczególności do nowych jakościowo rodzajów zastosowań w warunkach zwiększonych narażeń eksploatacyjnych, takich jak ruchome części silników, maszyn i urządzeń mechanicznych i elementy zewnętrzne narażone korozyjnie, są ich niskie własności użytkowe w zakresie odporności na zużycie przez tarcie i korozję. Kluczowym dla konkurencyjności stopów magnezu jest zatem poszukiwanie metod inżynierii powierzchni umożliwiających wystarczające zwiększenie właściwości użytkowych stopów magnezu w tym zakresie. Dotychczasowe rozwiązania zmierzające w tym kierunku opierają się na wykorzystaniu w tym celu powłok, odpornych na zużycie przez tarcie i korozję azotków chromu, tytanu, czy cyrkonu, wytwarzanych metodami PVD [1÷9]. Powłoki te podwyższają odporność na zużycie przez tarcie, ale wadą ich pozostaje niewystarczająca szczelność, a w konsekwencji słaba odporność na korozję oraz adhezyjny charakter wiązania z podłożem stwarzający ryzyko złuszczania powłok pod wpływem dużych nacisków. Sugerowaną przez autorów alternatywą jest wytwarzanie za pomocą metody hybrydowej warstw azotków o charakterze dyfuzyjnym. Istotą proponowanego rozwiązania hybrydowego [...]

Wpływ technologii spiekania proszku stali 316L na parametry użytkowe warstw azotowanych i tlenoazotowanych wytworzonych w procesach obróbek jarzeniowych


  wzrost zaobserwowano także w Europie. Ten silny wzrost wykorzystywania materiałów porowatych, spieki zawdzięczają licznym, i stale pojawiającym się nowym aplikacją w przemyśle motoryzacyjnym m.in. w układzie wydechowym, w produkcji fi ltrów, łożysk samo smarnych, czujnikach stężenia tlenu czy też czujnikach układu ABS [1]. W medycynie Ochrona przed Korozją, vol. 54, nr 6 295 Celem pracy było porównaniu właściwości użytkowych warstw jarzeniowych wytworzonych na spieku stali 316L spiekanej w atmosferze wodoru lub próżni. 2. Metodyka badań Próbki do badań zostały wykonane z rozpylanego wodą proszku stali 316L fi rmy Högenäs o składzie chemicznym podanym w tablicy 1. W proszku dominowały ziarna poniżej 45 μm. W celu wytworzenia spieków w kształcie walca o wymiarach ø 20 × 3 mm wykorzystywanych do badań, proszek był prasowany pod ciśnieniem 600 MPa. W zależności od zastosowanej technologii spiekania, proszek był spiekany izotermicznie w atmosferze redukcyjnej wodoru (temp. 1250ºC przez okres 45 min.) lub w atmosferze ochronnej próżni (temp. 1230°C przez okres 60 min.). Spieki stali poddano procesom niskotemperaturowego azotowania i tlenoazotowania jarzeniowego, według parametrów zamieszczonych w tablicy 2. Badania morfologii powierzchni warstw azotowanych i tlenoazotowanych przeprowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego HITACHI S-3500N wyposażonego w przystawkę EDS (Thermo NORAN VANTAGE). Badania odporności korozyjnej metodą impedancyjną i potencjodynamiczną wykonano za pomocą urządzenia AutoLab PGSTAT 100 w środowiskach chlorkowych (0,1M NaCl) oraz bezchlorkowych (0,1M Na2SO4), stosując nasyconą elektrodę kalomelową (NEK) jako elektrodę odniesienia. Pr[...]

Wpływ niskotemperaturowego tlenoazotowania jarzeniowego na odporność korozyjną stopu NiTi z pamięcią kształtu


  Stopy z pamięcią kształtu NiTi stosowane są na implanty kostne i kardiologiczne. Z uwagi jednak na zjawisko metalozy, tj. przechodzenia składników stopu do otaczających tkanek, są poddawane różnym obróbkom powierzchniowym w celu poprawy ich odporności na korozję. W artykule przedstawiono badania porównawcze odporności na korozję stopów NiTi bez i po procesie tlenoazotowania jarzeniowego w niskotemperaturowej plazmie. Przeprowadzono badania metodą potencjodynamiczną i spektroskopii impedancyjnej wykazując wzrost odporności korozyjnej tych stopów po obróbce jarzeniowej. Wykonano również badania morfologii oraz chropowatości powierzchni stopu NiTi bez i z wytworzoną warstwą dyfuzyjną. Stwierdzono, że proces tlenoazotowania jarzeniowego zwiększył odporność korozyjną stopu NiTi. Słowa kluczowe: stopy z pamięcią kształtu, proces tlenoazotowania w niskotemperaturowej plazmie, odporność korozyjna.Wstęp Stopy z pamięcią kształtu znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie, jako medyczne implanty kostne i kardiologiczne, m.in. do łączenia kości, korekcji kręgosłupa, w ortodoncji, czy też w mało inwazyjnej chirurgii do uszczelniania przegród międzykomorowych serca oraz na wewnątrznaczyniowe stenty samorozprężające [1]. Jednak ich stosowanie w implantologii, szczególnie na implanty długookresowego użytkowania, z uwagi na obecność niklu i zjawisko przechodzenia składników stopu do otaczających tkanek (tzw. metaloza) wymaga zwiększenia ich odporności korozyjnej. Jest to realizowane poprzez stosowanie różnych metod obróbek powierzchniowych, dzięki którym wytwarzane są warstwy tlenku tytanu, powłoki węglowe, np. DLC (diamond like carbon), pirolityczny węgiel, NCD (nanocrystalline diamond), azotku tytanu, czy też polimerowe [2] i ceramiczne [3]. Badane są takie procesy obróbek powierzchniowych jak: utlenianie elektrochemiczne, procesy RFCVD, MWCVD, implantacja jonów, metoda zol-żel, azotowanie jarzeniowe [4-8]. Ograniczeniem stoso[...]

Influence of low-temperature oxynitriding glow-discharge treatment on corrosion resistance of NiTi shape memory alloys


  NiTi shape memory alloys are used for cardiac and bone implants. However, due to metalosis, i.e. the migration of the alloy constituents into the surrounding tissues, they undergo various surface treatment processes in order to improve their corrosion resistance. In this article, a comparative study of NiTi alloys’ corrosion resistance both prior and after oxynitriding glowdischarge treatment in a low-temperature plasma process at the temperature of 300 °C is presented. Examinations with the use of potentiodynamic and impedance spectroscopy methods were carried out, which show a corrosion resistance increase of NiTi shape memory alloys after glow-discharge assisted oxynitriding. Corrosion resistance tests were supplemented by morphology and roughness tests carried out on NiTi alloy surfaces both with and without a diffusive layer. Keywords: shape memory alloys, oxynitriding, low-temperature process, corrosion resistance.Introduction Shape memory alloys are being more and more widely used in medicine, as medical bone or cardiac implants used to, e.g. connect bones, adjust the spine, in orthodontics, or in minimally invasive surgery to seal interventricular septums or in self-expanding stents for endovascular treatment [1]. However, due to the presence of nickel and the migration of alloy components to the surrounding tissues (metalosis), their use in implantology, especially in long-term implants, requires their corrosion resistance to be improved. This is accomplished through the use of various methods of surface treatment, which lead to the formation of titanium oxide or carbon layers on the metal surface, such as DLC (diamond like carbon), pyrolytic carbon, NCD (nanocrystalline diamond), titanium nitride, or polymer [2] and ceramic coatings. The following surface treatment processes are being studied: electrochemical oxidation, RFCVD, MWCVD, ion implantation, zol-gel method, glowdischarge nitriding [4-8]. A lim[...]

Wpływ warstw powierzchniowych azotku tytanu na odporność korozyjną stopu magnezu AZ91D

Czytaj za darmo! »

Najmniejsza spośród stopów lekkich gęstość stopów magnezu (ρMg = 1,74 g/cm3) w skojarzeniu z szeregiem bardzo korzystnych własności stanowi o ich wyjątkowej atrakcyjności jako metalicznych tworzyw konstrukcyjnych i funkcjonalnych. Atrakcyjność stopów magnezu podnoszą dodatkowo ich bardzo dobre własności odlewnicze, rozwój nowoczesnych, masowych technologii wytwarzania wyrobów, takich jak odlewnie ciśnieniowe czy metody tixotropowe [1÷4] oraz coraz korzystniej kształtujące się relacje cenowe [4]. Z drugiej strony słabe własności powierzchniowe stopów magnezu, takie jak odporność na zużycie przez tarcie, a zwłaszcza odporność na korozję uniemożliwiają ich wykorzystanie w bardziej wymagających obszarach zastosowań, narzucających trudne z punktu widzenia tribologicznego i korozyjnego warunki eksploatacji. Szeroka oferta będących w stadium badań i tych stosowanych w praktyce inżynierskiej obróbek powierzchniowych [1÷5], z dominującym w różnych odmianach utlenianiem anodowym, nie dysponuje w pełni satysfakcjonującym rozwiązaniem, które byłoby w stanie sprostać wymaganiom wynikającym ze zwiększonych narażeń eksploatacyjnych na zużycie przez tarcie i korozję. Jednym z perspektywicznych, potencjalnie skutecznych rozwiązań inżynierii powierzchni stopów magnezu, które mogłoby stworzyć szansę na pokonanie bariery słabych własności powierzchniowych, jest opracowane przez autorów wytwarzanie na stopach magnezu dyfuzyjnych warstw azotków chromu i tytanu metodą hybrydową [6÷9]. Do wytwarzania warstw dyfuzyjnych wykorzystuje się obróbkę hybrydową polegającą na azotowaniu w warunkach wyładowania jarzeniowego stopu uprzednio pokrytego powłoką chromu lub tytanu, która obok efektu azotowania stref przypowierzchniowych skutkuje dyfuzyjnym połączeniem powłoki z podłożem [6]. Warstwy dyfuzyjne, w przeciwieństwie do nieodpornych na korozję ze względu na charakterystyczne defekty adhezyjnych powłok azotków wytwarzanych na stopach magnezu metodam[...]

Warstwy aluminidkowe modyfikowane Hf wytworzone na podłożu z nadstopu niklu Inconel 740H DOI:10.15199/28.2015.5.9


  Nadstopy niklu są powszechnie stosowanymi materiałami ze względu na swoje właściwości (m.in. żaroodporność i żarowytrzymałość). Jednak ciężkie warunki pracy elementów wykonanych z nadstopów niklu powodują zagrożenie wystąpienia m.in. korozji wysokotemperaturowej. W związku z tym jest konieczne stosowanie dodatkowej ochrony korozyjnej. W celu poprawienia właściwości nadstopów niklu wykorzystuje się ochronne warstwy powierzchniowe. Warstwy na bazie fazy międzymetalicznej NiAl charakteryzują się wysoką temperaturą topnienia, małą gęstością oraz dużą wartością modułu sprężystości. Modyfikacja warstw takimi pierwiastkami jak Hf, Zr czy Pt służy do poprawy ich adhezji oraz wytrzymałości. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących warstw aluminidkowych modyfikowanych Hf wytworzonych na podłożu z nadstopu niklu Inconel 740H. Dyfuzyjne warstwy NiAl modyfikowane Hf wytworzono w wysokoaktywnym procesie CVD w temperaturze 1040°C, pod ciśnieniem 150 hPa, w obecności AlCl3 i w atmosferze wodoru jako gazu nośnego. W celu scharakteryzowania warstw wykonano badania mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego. Wykonano także pomiary mikrotwardości od powierzchni oraz badania odporności korozyjnej. Wytworzone warstwy o grubości ok. 4 μm odznaczają się jednorodnością oraz ciągłością na całej długości próbek. Na powierzchni warstw stwierdzono występowanie trzech faz: AlNi3, Hf2Ni oraz (Al0,72Hf0,28)Ni3. Wykazano obecność wydzieleń bogatych w Hf zarówno na powierzchni, jak i w przekroju warstw. Wykazano również wpływ procesu aluminiowania na zwiększenie mikrotwardości na powierzchni (z poziomu 230 HV0,05 do około 370 HV0,05). Proces aluminiowania nieznacznie wpływa na niejednorodność elektrochemiczną stopu IN740H. Warstwy aluminiowane tworzą powłokę katodową na badanym materiale. Obecność warstw aluminiowanych zwiększa odporność korozyjną materiału w badanym roztworze korozyjnym. Słowa kluczowe: nadstopy niklu, Inconel 740H, aluminiowanie CVD, modyfi[...]

Wpływ topografii powierzchni na odporność korozyjną stopu z pamięcią kształtu NiTi po procesie azotowania jarzeniowego w niskotemperaturowej plazmie DOI:10.15199/40.2016.4.4


  Stopy z pamięcią kształtu NiTi są coraz częściej stosowane w medycynie, jako implanty kostne lub kardiologiczne. Jednak ze względu na zjawisko metalozy, tj. migracji składników stopu do otaczających tkanek, są poddawane różnym obróbkom powierzchniowym w celu polepszenia odporności korozyjnej i biozgodności bez wpływu na ich specyficzne właściwości, czyli pamięć kształtu i nadsprężystość. W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań odporności korozyjnej stopu NiTi przed i po procesach azotowania jarzeniowego w niskotemperaturowej plazmie w temperaturze 300°C. Proces azotowania jarzeniowego przeprowadzono na próbkach o różnej topografii powierzchni. Badania odporności korozyjnej metodą potencjodynamiczną i spektroskopii impedancyjnej przeprowadzono w roztworze Ringera oraz Hanka w temperaturze 37°C. Wyniki uzupełniono badaniami chropowatości i morfologii powierzchni. Uzyskane wyniki wykazały wzrost odporności korozyjnej stopu NiTi po procesie azotowania. Zaobserwowano istotny wpływ chropowatości powierzchni na odporność korozyjną stopu NiTi bez i z warstwą azotku tytanu. Słowa kluczowe: stopy NiTi, azotowanie jarzeniowe, odporność korozyjna, roztwory fizjologiczne Influence of surface topography on the corrosion resistance of NiTi shape memory alloy nitrided at low-temperature plasma process NiTi shape memory alloys are used for cardiological and bone implants. However on account of the metallosis effect, i.e. the migration of the alloy constituents into the surrounding tissues, they are submitted to various surface treatment processes in order to improve their corrosion resistance and biocompatibility, without affecting the shape memory properties that need to be maintained. Comparative studies on the corrosion resistance of NiTi alloys both prior to and after nitriding in low-temperature plasma at a temperature of 300°C are presented. Nitriding under glow discharge conditions was conducted on samples with varying surface roughness. E[...]

« Poprzednia strona  Strona 2