Wyniki 11-20 spośród 28 dla zapytania: authorDesc:"MICHAŁ OLEJNIK"

Odporność korozyjna stali austenitycznej 316L po niekonwencjonalnym azotowaniu jarzeniowym

Czytaj za darmo! »

Badaniom korozyjnym poddano stal austenityczną gatunku 316L po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T = 430°C i w czasie t = 8 h, przy czterech różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Próbki poddane azotowaniu umieszczano na katodzie urządzenia do azotowania jarzeniowego, na podłożu odizolowanym zarówno od katody jak i anody, czyli w tzw. potencjale plazmy oraz na katodzie, jak i w potencjale plazmy osłonięte ekranem wspomagającym. Stwierdzono, że każdorazowe zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich. Słowa kluczowe: azotowanie jarzeniowe, korozja, stal austenityczna Corrosion resistance of austenitic steel 316l afte[...]

Krótkookresowe i niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 316L

Czytaj za darmo! »

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 316L wg AISI (X2CrNiMo 17-12-2 wg PN-EN 10088-1:1998) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T=598 K (325 °C) i czasie t = 10,8 ks (3 h), dla dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej oraz analizę struktur warstw wierzchnich. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L, a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich. The AISI 316L (PN-EN 10088-1:1998 X2CrNiMo17-12-2) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of T = 598 K (325°C) and for duration of t = 10,8 ks (3 h), for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and the analysis of surface layer structures. It has been found that application of a booster screen effects in nitrogen diffusion depth increment into the 316L austenitic steel, what results in the surface layers thickness escalation. Słowa kluczowe: stal austenityczna, azotowanie jarzeniowe, struktura warstwy wierzchniej Key words: austenitic stainless steel, glow discharge nitriding, surface layer structure.1. Wprowadzenie. Stale austenityczne dzięki swej dobrej odporności korozyjnej, wytrzymałości, żaroodporności oraz łatwej formowalności znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Stale te w stanie wyjściowym charakteryzują się jednak niską twardością i odpornością na zużycie ścierne oraz zmęczenie. Dla poprawy tych właściwości stosowano różne metody inżynierii powierzchni [1]. Modyfikacja powierzchn[...]

Warstwa wierzchnia tytanu po niekonwencjonalnym azotowaniu jarzeniowym

Czytaj za darmo! »

Szerokie zastosowanie stopów tytanu wynika z ich unikatowych właściwości fizycznych i chemicznych. Połączenie niskiej gęstości, dobrej odporności korozyjnej z dobrą plastycznością i właściwościami mechanicznymi decyduje o zastosowaniu stopów tytanu w takich gałęziach przemysłu, jak: lotnictwo, motoryzacja, energetyka, okrętownictwo, architektura, a także medycyna i sprzęt sportowy. Pomimo wielu cennych zalet, jednym z podstawowych mankamentów ograniczającym szersze zastosowanie stopów tytanu jest niekorzystny wpływ reaktywnej natury tytanu i jego podatność do utleniania. Utworzona w temperaturze otoczenia warstwa tlenków jest cienka i ma niską wytrzymałość, co sprzyja jej łatwemu usuwaniu w warunkach tarcia. Negatywny wpływ na zużycie powierzchni elementów wykonanych ze stopów tytanu wywiera niska odporność na ścinanie, wynikająca z heksagonalnej struktury krystalograficznej Tiα [1]. Konfiguracja elektronowa powodująca wysoką reaktywność tytanu, struktura krystalograficzna oraz nieefektywność stosowanych konwencjonalnie smarów ogranicza stosowanie tytanu i jego stopów do warunków nie wymagających odporności na zużycie ścierne [2]. Wyeliminowanie wyżej wymienionych mankamentów jest możliwe przez stosowanie różnych rodzajów obróbek powierzchniowych, które przez modyfikację składu chemicznego i fazowego warstwy wierzchniej pozwalają na efektywną poprawę trwałości eksploatacyjnej elementów wykonanych z tej grupy materiałów. Inżynieria powierzchni tytanu i jego stopów jest problemem znanym i rozwijanym od początków drugiej połowy dwudziestego wieku. Wśród najbardziej popularnych metod obróbki powierzchniowej stopów tytanu należy wymienić: utlenianie, azotowanie i tlenoazotowanie, borowanie, nawęglanie, metody PVD i CVD oraz techniki laserowe i implantacji jonów. Azotowanie stopów tytanu realizowane może być metodą gazową, drogą przetapiania laserowego w atmosferze azotu, implantacji jonów lub też z wykorzystaniem technik[...]

Zużycie tribologiczne stali austenitycznej X2CrNiMo17-12-2

Czytaj za darmo! »

Chromowo-niklowe stale austenityczne dzięki swej dobrej odporności korozyjnej, wytrzymałości, żaroodporności oraz łatwej formowalności znalazły zastosowanie w szeregu gałęziach przemysłu. Jednym z wielu zastosowań, gdzie są one wykorzystywane jest przemysł biomedyczny. Wykonuje się z nich m.in. instrumentaria medyczne oraz różnego rodzaju implanty ortopedyczne i dentystyczne [1, 2]. Najczęściej używa są do tych celów stale austenityczne typu: 18-8 oraz 17-12-2L. Mają one zbliżone właściwości, przy czym stal 17-12-2L ma większą odporność na korozję wżerową i szczelinową z powodu większej zawartości niklu oraz 2% dodatku molibdenu, który w połączeniu z chromem stabilizuje pasywną warstwę tlenków w obecności chlorków [3]. Oprócz dobrej odporności korozyjnej dla materiałów stosowanych na implanty wymaga się również dobrej odporności na zużycie tribologiczne. Niestety w wyniku niewielkiej twardości oraz niskiej odporności tribologicznej nierdzewnych stali austenitycznych obserwowano występowanie zużycia ściernego materiału pomiędzy główką implantu a panewką stawu biodrowego [4, 5]. Nowoczesne metody przeciwdziałania temu niekorzystnemu zjawisku opierają się na metodach stosowanych w inżynierii powierzchni [6, 7]. Jedną z częściej stosowanych metod jest azotowanie [8]. Azotowanie stali wysokochromowych napotyka jednak wiele trudności ze względu na istnienie na ich powierzchni szczelnej warstewki tlenków chromu, które utrudniają lub uniemożliwiają proces azotowania. W praktyce trudność ta jest eliminowana przez wstępną obróbkę powierzchniową, taką jak trawienie i fosforanowanie, bądź przez wprowadzenie do komory reakcyjnej dodatków, takich jak chlorek amonu lub HCl lub przez stosowanie obróbki jarzeniowej czy plazmowej, czy stosowanie kombinacji wstępnego rozpylania katodowego w warunkach wyładowania jarzeniowego z następnym azotowaniem gazowym [9]. Jedną z metod azotowania, która wyklucza potrzebę stosowania kosztownych wstępnych [...]

Analiza topografii powierzchni stali 316L po procesie niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego

Czytaj za darmo! »

Azotowanie zwykle stanowi ostatni etap produkcyjny danego detalu. Bardzo rzadko elementy po azotowaniu poddaje się jedynie wykańczającemu polerowaniu [1], przy czym podczas tego etapu produkcyjnego należy zachować ostrożność z powodu możliwości zniszczenia otrzymanych warstw o niewielkich grubościach. W takim stanie rzeczy istotnymi aspektami są stan powierzchni oraz jej topografia, które wpływają na końcowe walory użytkowe, takie jak współczynnik tarcia czy nośność materiału [2]. Azotowane jarzeniowo stale austenityczne mogą być również wykorzystywane jako perspektywiczny biomateriał, a w tym konkretnym zastosowaniu stan rozwinięcia powierzchni ma duże znaczenie, ponieważ decyduje o prawidłowym połączeniu wszczepionego implantu z żywą tkanką [3, 4]. Dodatkowo w przypadku stali austenitycznych na końcowe walory użytkowe azotowanego detalu wpływają nie tylko jego właściwości eksploatacyjne, ale również estetyczne, ponieważ jest ona często stosowana jako materiał ozdobny [5]. Stan oraz topografia powierzchni materiału po procesie azotowania jarzeniowego ma nie tylko aspekt utylitarny, ale również poznawczy, ponieważ umożliwia określenie wpływu energii bombardujących jonów na jakość otrzymanych powierzchni. materiał i metodyka badań Procesowi azotowania jarzeniowego poddano jedną z najczęściej stosowanych stali austenitycznych z grupy stali Cr-Ni-Mo, a mianowicie stal 316L (X2CrNiMo17-12-2 według PN-EN 10088-1:1998) o składzie chemicznym przedstawionym w tabeli 1. Proces niskotemperaturowego (325 i 400°C) i krótkookresowego (2 i 4 h) azotowania przeprowadzono w urządzeniu do obróbek jarzeniowych z chłodzoną anodą typu JON-600, stosując dwa warianty rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej: -- bezpośrednio na katodzie (katoda), -- probki umieszczone na katodzie przykryto ekranem wspomagającym wykonanym z perforowanej blachy ze stali austenitycznej (katoda + ekran). Po wstępnej aktywacji powierzchni w plazmie wodorowo-argonow[...]

Model niekonwencjonalnego azotowania jarzeniowego tytanu technicznego

Czytaj za darmo! »

Dynamiczny rozwój współczesnej nauki i techniki stwarza konieczność stosowania materiałów o coraz lepszych właściwościach mechanicznych, szczególnie wytrzymałości zmęczeniowej, odporności na korozję oraz zużycie w warunkach tarcia w parach kinetycznych współpracujących elementów maszyn lub konstrukcji. Te podstawowe cechy w dużym stopniu zależą od właściwości ukonstytuowanej warstwy wierzchniej elementów. Do kształtowania właściwości mechanicznych i użytkowych warstwy wierzchniej stosuje się różne metody inżynierii powierzchni, rozwijane szczególnie intensywnie w trzech ostatnich dekadach ubiegłego wieku [1]. Było to spowodowane koniecznością wprowadzania nowych rozwiązań konstrukcyjnych wymagających poprawy właściwości mechanicznych i użytkowych materiałów w celu ograniczenia zużycia energii, obniżenia kosztów eksploatacji przy jednoczesnym przestrzeganiu zasad ochrony środowiska [2]. Obecnie do najszybciej rozwijających się metod inżynierii powierzchni należą: azotowanie, obróbka cieplna i cieplno-chemiczna w próżni i w plazmie niskotemperaturowej oraz metody plazmowe i laserowe [3]. Modyfikowanie warstwy powierzchniowej tytanu i jego stopów w procesie azotowania gazowego w dużym stopniu utrudnia ich skłonność do pasywacji. Tworzą się zwarte warstwy tlenków TiO2 hamujące dyfuzję atomów innych pierwiastków w głąb podłoża. Dlatego w procesie azotowania gazowego tych materiałów jest stosowany zabieg usuwania warstwy tlenków w celu aktywacji powierzchni. W praktyce przemysłowej stosuje się w tym celu trawienie przez wprowadzenie aktywnych gazów do atmosfery azotującej, np. NH4Cl lub HCl, wytwarzanie powłok aktywnych, np. fosforanowych, niklowych lub siarkowych, szlifowanie lub polerowanie [4]. Usuwanie warstw tlenkowych zapewnia stosowanie wstępnej obróbki jarzeniowej (rozpylanie katodowe) [5]. Proces azotowania w warunkach wyładowania jarzeniowego pozwala na wytwarzanie warstw o lepszej jakości niż po konwencjonalnym azotowa[...]

STRUKTURA WARSTW POWIERZCHNIOWYCH PO NIEKONWENCJONALNYM NISKOTEMPERATUROWYM AZOTOWANIU JONOWYM STOPU TYTANU Ti6Al4V


  W artykule zamieszczono wyniki badań warstw wierzchnich wytworzonych na podłożu stopu tytanu Ti6Al4V w warunkach wyładowania jarzeniowego w procesie niskotemperaturowego (poniżej 600 °C) azotowania. Warstwy wierzchnie analizowane w artykule wytworzono równolegle w klasycznym procesie katodowym oraz nowatorską metodą z wykorzystaniem ekranów aktywnych, intensyfikujących proces azotowania. Ponadto zastosowano azotowanie w obszarze odizolowanym od katody i anody, czyli w tzw. "potencjale plazmy" wyładowania jarzeniowego. Słowa kluczowe: stop tytanu, azotowanie jarzeniowe, ekrany aktywne THE STRUCTURE OF THE SURFACE LAYER AFTER UNCONVENTIONAL LOW-TEMPERATURE ION NITRIDING OF TITANIUM ALLOY Ti6Al4V The paper presents results of investigation of titanium alloy Ti6Al4V surface layer submitted to short-term low-temperature (below 600 °C) glow discharge nitriding. Analyzed surface layers were produced in parallel cathode ion nitriding process and process using an innovative active screen method which intensifies glow discharge nitriding. Furthermore, nitriding was applied in the area isolated from the cathode and anode — plasma potential. Keywords: titanium alloy, glow discharge nitriding, active screen Wprowadzenie Tytan techniczny Ti99.2 i jego stopy Ti6Al4V i Ti6Al4V ELI, są powszechnie stosowane w medycynie, także w budowie maszyn, lotnictwie oraz przemyśle chemicznym, spożywczym, motoryzacyjnym i okrętowym. Charakteryzują się dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz odpornością na korozję. Jednakże, mała odporność na zużycie w warunkach tarcia ogranicza stosowanie tych materiałów. Poprawę właściwości tribologicznych — umożliwia wyłącznie wprowadzenie odpowiedniej modyfikacji warstwy wierzchniej elementów konstrukcyjnych oraz części maszyn wykonanych z tych materiałów. Analiza danych literaturowych, dotyczących charakterystyki metod technologii inżynierii powierzchni i uzyskanych właściwości warstwy wierzchniej wskazuje, [...]

Charakterystyki prądowe układów wielowarstwowych Cu/Ni i Cu/stal (Cr-Ni) DOI:10.15199/13.2015.9.19


  Stabilność temperaturowa jest podstawowym terminem używanym do opisu zmian stanu materiału w funkcji temperatury i może być odniesiona zarówno do struktury materiału jak i jego właściwości fizycznych oraz mechanicznych [1-3]. W konsekwencji wygrzewania materiałów następuje rozrost ziarna, relaksacja naprężeń oraz dyfuzja pierwiastków stopowych. Badania nanostruktur i wielowarstw nanometrycznych wykazały, że rozrost krystalitów występuje w nich w niższych temperaturach w porównaniu do materiałów mikrokrystalicznych [4, 5]. Zbyt wysoka temperatura pracy układów wielowarstwowych powoduje zmiany ich właściwości fizycznych (zanik właściwości magnetycznych) oraz mechanicznych (obniżenie twardości na skutek zaniku budowy wielowarstwowej) [6]. Wielowarstwy typu ferromagnetyk/paramagnetyk (np. Cu/Ni), stosowane są w urządzeniach elektronicznych jako elementy o dużym magnetooporze. Właściwości magnetyczne tych elementów uzależnione są od periodyczności układu, a więc stanu granic międzyfazowych. Dostarczenie energii cieplnej, na przykład w wyniku przypadkowego przepływu prądu elektrycznego, może spowodować dyfuzję wzajemną atomów składników wielowarstwy i w konsekwencji doprowadzić do rozmycia granic międzyfazowych [7, 8]. Z. Balogh i inni w pracy [9] dotyczącej wielowarstw Cu/Ni wytworzonych techniką PVD w ultra wysokiej próżni wykazali, że ich 15-minutowe wygrzewanie w temperaturze zaledwie 50ºC powoduje poszerzenie granic międzyfazowych. Jednocześnie wykazano, że krótkotrwałe wygrzewanie takich wielowarstw w wyższym zakresie temperatury (500ºC/2 min) powoduje polepszenie ich właściwości mechanicznych na skutek zmniejszenia chropowatości granic międzyfazowych. W pracy podjęto tematykę wpływu wygrzewania wielowarstw Cu/Ni oraz Cu/stal (Cr-Ni) na skutek przepływu prądu elektrycznego na ich trwałość oraz zm[...]

Wielomianowa interpolacja tensorowa odporności na zużycie tribologiczne azotowanej jarzeniowo stali austenitycznej 316L

Czytaj za darmo! »

W pracy zaproponowano wielomianową interpolację tensorową uzyskanych wyników badań tribologicznych stali austenitycznej gatunku 316L. Interpolacja poszczególnych wyników odporności na zużycie ścierne pozwoli opisać tą cechę w postaci funkcji wielomianowej i uzyskać wartości tej funkcji w nie mierzonych punktach. Dla osiągnięcia założonych celów pracy przeprowadzono badania tribologiczne na t[...]

Regeneracja staliwnych rolek jezdnych metodą napawania

Czytaj za darmo! »

Badano napoinę wykonaną techniką MAG z zastosowaniem drutów proszkowych DPiS-4 na rolkach jezdnych ze staliwa G35Mn6 (tab. 1). Napoiny wykonano różnymi metodami: - bez wstępnego podgrzewania rolki przed napawaniem oraz z podgrzewaniem wstępnym rolek, - z warstwową buforową z drutu litego SpG3S1 i bez warstwy buforowej. Wykonano analizę metalograficzną mikrostruktury nowej rolki (rys. 1) i n[...]

« Poprzednia strona  Strona 2  Następna strona »