Wyniki 11-20 spośród 87 dla zapytania: authorDesc:"Tadeusz Wierzchoń"

Analiza struktury warstw azotowanych wytworzonych na stopie tytanu w różnych obszarach wyładowania jarzeniowego

Czytaj za darmo! »

Tytan i jego stopy ze względu na swoje korzystne właściwości, takie jak niska gęstość, wysoki współczynnik wytrzymałości właściwej oraz biozgodność, stosowane są szeroko w medycynie jako materiał konstrukcyjny na różnego rodzaju implanty oraz instrumentarium medyczne [1÷5]. Jednak ze względu na niską odporność na zużycie oraz występowanie metalozy, chociaż w najmniejszym stopniu w stosunku do biomateriałów ze stali austenitycznej czy też stopów CoCrMo, zjawiska przechodzenia składników stopowych do otaczających tkanek, opracowywanych jest szereg procesów obróbki powierzchniowej, mających na celu eliminację tych wad [5-13]. Jednym z procesów zwiększających twardość powierzchniową oraz ograniczających zjawisko metalozy jest proces wytwarzania na tytanie i jego stopach warstw azot[...]

Kształtowanie właściwości stopów tytanu przez wytworzenie warstw dyfuzyjnych typu Al2O3 + fazy międzymetaliczne z układu Ti-Al

Czytaj za darmo! »

Tytan i jego stopy są materiałem znajdującym szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, dzięki niskiej gęstości, wysokiemu współczynnikowi tzw. wytrzymałości właściwej oraz wysokiej odporności korozyjnej, m.in. w konstrukcjach lotniczych, chemicznych, energetycznych [1÷6]. Zakres zastosowania większości stopów tytanu jest jednak ograniczony z powodu skłonności do intensywnego utleniania w temperaturze powyżej 600°C. Utlenianie spowodowane znaczną rozpuszczalnością tlenu w tytanie oraz dużym powinowactwem tytanu do tlenu prowadzi do tworzenia się zgorzeliny rutylowej TiO2, która nie zapewnia ochrony podłoża tytanowego przed dalszym procesem utleniania. Wysoki współczynnik dyfuzji tlenu w zgorzelinie rutylowej oraz duży współczynnik rozszerzalności cieplnej w przypadku u[...]

Zastosowanie MFM do opisu struktury warstw azotowanych jarzeniowo na stali Fe27Ni2TiAlMoNb

Czytaj za darmo! »

W procesie azotowania stali zawierających ponad 25% Ni bardzo ważną rolę odgrywa przemiana odwrotna martenzytu atermicznego (α′) oraz odkształceniowego (α′d) w austenit. Austenit nawrotu, podobnie jak austenit wyjściowy, może być stabilny, może też posiadać zdolność do przemiany w martenzyt podczas odkształcania plastycznego (efekt TRIP) [1, 2]. Pierwiastki stopowe dyfundujące do miejsc odkształceń zmniejszają energię błędu ułożenia, tj. oddziałują na dysocjację dyslokacji i siłę napędową przemiany odwrotnej, która może mieć cechy martenzytyczne i dyfuzyjne. Umacniające wydzieleniowo fazy γ′-Ni3(Al, Ti) (RSC), η-Ni3Ti (HZ) oraz Fe2Mo (HZ) stabilizują austenit, a obniżając stężenie pierwiastków stopowych, powodując wzrost temperatury Ms, dest[...]

Odporność korozyjna warstw azotowanych jarzeniowo po procesie fosforanowania


  Wysokie wymagania (m.in. wysoka odporność korozyjna, odporność na zużycie przez tarcie, także w podwyższonych temperaturach, odporność na duże obciążenia mechaniczne) stawiane materiałom w wielu gałęziach nowoczesnego przemysłu mogą być spełnione m.in. metodami inżynierii powierzchni, a w szczególności rozwijanymi w ostatnich latach procesami hybrydowymi, łączącymi różne obróbki powierzchniowe. W artykule przedstawiono badania odporności korozyjnej warstw azotowanych z powierzchniową strefą związków ε+γ’ (Fe2-3N+Fe4N) na stali EN X38CrMoV5.1 (WCL) poddanych procesowi fosforanowania chemicznego w celu wytworzenia drobnokrystalicznej i grubokrystalicznej strefy fosforanów cynku oraz określenia ich wpływu na odporność korozyjną. Do badań właściwości korozyjnych warstw kompozytowych zastosowano metody elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej i potencjodynamiczną, a uzyskane wyniki badań omówiono w ścisłej korelacji z mikrostrukturą i morfologią wytwarzanych warstw. Słowa kluczowe: stal EN X38CrMoV5.1, stal WCL, azotowanie jarzeniowe, fosforanowanie chemiczne, warstwy kompozytowe, powłoka fosforanów cynku, odporność korozyjna Corrosion resistance of glow discharge assisted nitrided layer after phosphating process High requirements (high corrosion resistance, frictional wear resistance, and good mechanical properties) for materials in many branches of modern industry can be fulfi lled, using surface engineering methods in particular, developed in recent years, hybrid processes - combining various surface treatments. The paper presents the results of corrosion resistance of nitrided layers with surface zone of nitides ε+γ’ (Fe2-3N+Fe4N) on EN X38CrMoV5.1 (WCL) steel treated by chemical phosphating to produce a fi ne-crystalline and coarse-crystalline zinc phosphate zone and determine their effect on corrosion resistance. In order to determine the corrosion resistance of the composite layer the electr[...]

Właściwości mechaniczne warstw kompozytowych na bazie faz międzymetalicznych NixAly, CrxAly i TixAly wytworzonych na jednofazowym stopie tytanu alfa

Czytaj za darmo! »

Tytan i jego stopy z uwagi na swoje unikatowe właściwości, tj. głównie wysoki współczynnik wytrzymałości właściwej oraz odporność korozyjną w szeregu środowisk jest wykorzystywany w różnych gałęziach przemysłu [1]. Wysoka cena tego materiału powoduje, że wciąż jego udział procentowy w nowoczesnych konstrukcjach jest stosunkowo niewielki w porównaniu ze stalą austenityczną, stopami aluminium czy niklu, ale w ostatnich latach udział ten stale wzrasta. Oprócz głównego czynnika jakim jest cena, ograniczenia w zastosowaniu tytanu i jego stopów są związane z jego małą odpornością na zużycie przez tarcie, erozję, jak również skłonność do intensywnego utleniania wysokotemperaturowego [2]. Nowe, jak również obecnie stosowane rozwiązania konstrukcyjne wymagają więc badań ukierunkowanych na wyeliminowanie wymienionych wad tytanu przy jednoczesnym zachowaniu korzystnych właściwości tej grupy materiałów. Ze względu na to, że odporność na zużycie tytanu nie może być znacząco zwiększona na drodze zabiegów obróbki cieplnej, jak to ma miejsce w przypadku stali, natomiast dodatki stopowe w ograniczonym zakresie zapewniają ochronę przed wysokotemperaturowym utlenianiem, drogą do poprawy właściwości elementów tytanowych jest inżynieria powierzchni. Spośród technik inżynierii powierzchni należy wyróżnić metody obróbki cieplno-chemicznej wykorzystujące skłonność tytanu do tworzenia z pierwiastkami lekkimi twardych tlenków, azotków oraz węglików [3, 4]. Jednak tylko azotki tytanu gwarantują dużą twardość przy jednoczesnej odporności na utlenianie w temperaturze do 650°C [3, 4], ich wytworzenie wymaga jednak stosowania procesów azotowania w atmosferze wyładowania jarzeniowego, które pozwala na wytworzenie warstw w temperaturze <600÷700°C. Temperatura obróbki powyżej 600°C w przypadku niektórych stopów tytanu może prowadzić do zmian mikrostruktury i obniżenia własności mechanicznych uzyskanych podczas obróbki cieplnej, dlatego dąży się do obniżenia t[...]

Biomateriały tytanowe wytwarzane metodą hybrydową łączącą proces IBSD z obróbką w warunkach wyładowania jarzeniowego

Czytaj za darmo! »

Stopy tytanu znajdują szerokie zastosowanie w medycynie jako implanty protez biodrowych i kolanowych. Stosuje się je także jako wszczepy w postaci prętów, gwoździ, grotów, drutów, wkrętów i płytek [1]. Jednakże dość często wszczepy te są stosowane tylko na określony czas, gdyż podlegają one zjawisku metalozy, tj. przechodzenia składników stopu do otaczających tkanek [2]. Dlatego dąży się do polepszania właściwości stopów tytanu przez obróbkę powierzchniową. Wiadomo, że materiał stosowany na implanty musi spełniać określone warunki. Jego obecność musi być dobrze tolerowana przez organizm biorcy, ponadto nie może interferować z powszechnie stosowanymi środkami farmakologicznymi. Implanty przeznaczone do kontaktu z krwią muszą się charakteryzować bardzo małą podatnością na przyleganie komórek krwi i brakiem aktywacji układu krzepnięcia i fibrynolizy. Jedną z technik inżynierii powierzchni jest obróbka IBSD (Ion Beam Sputter Deposition), za pomocą której można otrzymywać powłoki węglowe - NCD (nanokrystaliczny diament) charakteryzujące się biozgodnością oraz eliminujące zjawisko wykrzepiania krwi, co pozwala na ich stosowanie m.in. w przypadku zastawek serca. Perspektywiczne w przypadku wytwarzania nowej generacji implantów są jednak metody duplex eliminujące zjawiska metalozy, gwarantujące dobre właściwości mechaniczne i kontrolowaną biozgodność, np. łączące procesy węgloazotowania jarzeniowego z metodą IBSD [3]. Wcześniejsze prace [4, 5] dotyczące węgloazotowania jarzeniowego wykazały, że grubość powstającej warstwy dyfuzyjnej zależy od czasu trwania procesu, a jej twardość wynosi około 23 GPa. W strefie przypowierzchniowej warstwy tworzy się faza Ti(CN) o zbliżonej zawartości węgla i azotu. Fazy TiN i TiC mają taką samą budowę krystalograficzną i charakteryzują się wzajemną rozpuszczalnością. Wytworzone warstwy typu Ti(CN) + Ti2N + αTi(N) charakteryzują się dobrą odpornością na korozję i dobrą odpornością na zużycie przez[...]

Wpływ dodatku pasywatora na odporność korozyjną warstw kompozytowych typu warstwa azotowana z powłoką fosforanów cynkowo-żelazowych


  Technologie hybrydowe, łączące różne obróbki powierzchniowe, należą do najbardziej dynamicznie rozwijających się kierunków rozwoju inżynierii powierzchni. Umożliwiają one bowiem wytworzenie warstw powierzchniowych o unikalnych, wzajemnie uzupełniających się właściwościach. W artykule przedstawiono strukturę (mikroskopia optyczna, SEM, XRD) oraz wyniki badań odporności koroyzjnej (metody: rejestracja potencjału w układzie otwartym, elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna, metoda krzywych polaryzacji) warstw kompozytowych na stali X37CrMoV5-1 po obróbce cieplnej (twardość 53HRC) wytworzonych w procesie hybrydowym łączącym metody azotowania jarzeniowego i fosforanowania chemicznego. Są to warstwy typu (od powierzchni): fosforany cynkowo- żelazowe - azotki żelaza Fe4N i Fe2-3N - strefa roztworowa azotu w żelazie o powierzchniowej strefi e fosforanów cynkowo-żelazowych o grubości 6 μm. Tak wytworzone warstwy zmodyfi kowano poprzez nasycenie preparatem pasywującym IKOROL opracowanym na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej. Zbadano wpływ ww. dodatku na odporność korozyjną warstw kompozytowych. Słowa kluczowe: stal EN X38CrMoV5-1, azotowanie jarzeniowe, fosforanowanie chemiczne, warstwy kompozytowe, powłoka fosforanów cynku, odporność korozyjna Infl uence of passivator addition on corrosion resistance of composite layers type: nitrided layer and zinc-iron phosphates coating Hybrid technologies, combining various surface treatment processes, belong to the most dynamically developing surface engineering methods as they enable creation of surface layers having unique, complementary properties.The article presents structure (optic microscopy, SEM, XRD) and results of corrosion resistance investigation (open circuit potential measurement, electrochemical impedance spectroscopy, potentiodynamic method) of composite layers on X37CrMoV5-1 steel after heat treatment (hardness 53HRC) produced in the hybrid process combining glow discharg[...]

Odporność korozyjna warstw azotonawęglanych wytworzonych na stopie tytanu Ti6Al7Nb DOI:10.15199/40.2017.4.4


  Dwufazowy stop tytanu Ti6Al4V, z uwagi na obecność wanadu i jego kancerogenne oddziaływanie w wyniku zjawiska metalozy, jest coraz częściej zastępowany przez tzw. bezwanadowe stopy tytanu wykazujące zbliżone parametry wytrzymałościowe, np. Ti6Al7Nb. W pracy przedstawiono wyniki porównawczych badań odporności korozyjnej stopu Ti6Al7Nb przed i po procesach azotonawęglania jarzeniowego na potencjale plazmy, tj. z wykorzystaniem tzw. aktywnego ekranu oraz na potencjale katody. Badania odporności korozyjnej warstw azotonawęglanych na stopie Ti6Al7Nb przeprowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) oraz metodą potencjodynamiczną w roztworze Ringera w temperaturze 37°C. Wyniki uzupełniono badaniami mikrostruktury wytwarzanych warstw i pomiarami chropowatości powierzchni. Uzyskane wyniki wykazały, że rodzaj procesu azotonawęglania wpływa na mikrostrukturę i odporność korozyjną wytwarzanych warstw powierzchniowych. Słowa kluczowe: warstwy azotonawęglane, stopy tytanu, odporność korozyjna, roztwór Ringera 1. Wstęp Dobre właściwości mechaniczne, bardzo dobra odporność na korozję w wielu agresywnych środowiskach oraz biozgodność umożliwiają stosowanie tytanu i jego stopów w licznych aplikacjach medycznych [1-4]. Najczęściej stosowanym stopem tytanu jest Ti6Al4V, nazywany nawet stopem medycznym. Wykonuje się z niego przede wszystkim instrumentarium medyczne oraz implanty kostne i kardiologiczne, jednak ze względu na obecność w składzie chemicznym wanadu jego dalsze stosowanie jest kwestionowane [5-7]. Wanad powszechnie uznawany jest za pierwiastek alergizujący i kancerogenny, powodujący powstawanie stanów zapalnych [2, 6]. Stąd też opracowuje się nowe bezwanadowe stopy tytanu o właściwościach mechanicznych zbliżonych do stopu Ti6Al4V. W przypadku aplikacji medycznych wprowadza się pierwiastki biozgodne, jednocześnie, podobnie jak wanad, stabilizujące fazę β, o wysokiej odporności korozyjnej (m.in. Nb, Ta, Zr)[...]

Zwiększenie trwałości elementów instalacji UW-10 w wyniku obróbki cieplno-chemicznej w warunkach wyładowania jarzeniowego i pod obniżonym ciśnieniem DOI:

Czytaj za darmo! »

Omówiono wyniki badań nad zwiększaniem trwałości elementów wielkolaboratoryjnej instalacji przeznaczonej do procesów upłynniania węgla (pracujących pod ciśnieniem i narażonych na oddziaływanie korozyjno-erozyjne). Przedstawiono nowe metody otrzymywania powierzchniowych warstw borków żelaza oraz węglika tytanu i azotku tytanu w warunkach wyładowania jarzeniowego oraz metodą gazową pod zmniejszonym ciśnieniem. Warstwy te charakteryzują się dużą twardością, odpornością na działanie wielu odczynników chemicznych, sil tarcia, a także odpornością na korozję i erozję. Dzięki zastosowaniu opisanych nowych metod uszlachetniania powierzchni uzyskano znaczny wzrost trwałości obrabianych detali w badaniach eksploatacyjnych. W Oddziale Instytutu Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Warszawie zbudowano wielkolaboratoryjną instalację przeznaczoną do badania procesów upłynniania węgla. Można w niej przerabiać w ciągu godziny 40 kg mieszaniny olej owo-węglowej, w której stosunek oleju do węgla (o granulacji ~0,3 mm) wynosi 3:1 4 -1:1. Podstawowe parametry pracy - ciśnienie i temperatura reakcji wynoszą odpowiednio 20 MPa i 723 K. Ciekłe produkty reakcji i nieprzereagowany węgiel oraz popiół są rozprężane do ciśnienia 0,4 MPa za pomocą zaworu iglicowego. Podczas rozruchu i eksploatacji ostro zarysował się problem trwałości niektórych elementów instalacji pracujących pod ciśnieniem, w szczególności iglic i gniazd zaworów firmy Masoneilan oraz zaworów kulowych pomp ciśnieniowych firmy Bran Liibbe. Zniszczenie iglicy i gniazda zaworu Masoneilan uniemożliwiało dalsze prowadzenie procesu, a zużycie zaworów kulowych pomp ciśnieniowych groziło, wobec nieciągłości strumienia pasty, "zakoksowaniem" podgrzewacza i reaktorów. Zakupienie tych elementów w krajach kapitalistycznych umożliwiłoby kontynuowanie badań, ale ich koszt znacznie by wzrósł. Ze względu na ekstremalne warunki pracy iglicy i gniazda zaworu Masoneilan, korozyjne środowisko oraz koniecznoś[...]

« Poprzednia strona  Strona 2  Następna strona »