Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of annealing conditions on changes of the structure and selected properties of Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys

Babilas Rafał, Spilka Monika, Łoński Wojciech, Radoń Adrian, Kądziołka-Gaweł Mariola, Gębara Piotr

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144614

EN

Al-Y-Fe amorphous and nanocrystalline alloys are characterized by a unique collection of diverse properties that are influenced by various factors, including heat treatment. In this paper, the effect of heat treatment on the structural changes and selected properties of Al-Y-Fe metallic glasses in the as-spun state is investigated. The structure of the Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys was examined by X-ray diffraction (XRD) and Mössbauer spectroscopy (MS). The corrosion resistance of the samples was characterized using polarization tests in a 3.5% NaCl solution at 25 °C. The effect of sodium chloride on the surface was studied with scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS). The magnetic properties of Al-based alloys were explored using a vibrating sample magnetometer (VSM). It was revealed that the tested alloys show better properties after annealing than in the as-spun state. The annealing of the Al88Y7Fe5 and Al88Y6Fe6 alloys in the temperature range of 200 to 300 °C improved the magnetic properties and corrosion resistance of these materials. After 3,600 s, the better EOCP values were recorded for the Al88Y6Fe6 and Al88Y7Fe5 alloys after annealing at 300 °C and 200 °C, adequately. On the basis of the polarization tests, it was concluded that the electrochemical properties are better for Al88Y6Fe6 alloys after annealing at 300 °C.

2

Effect of spray distance on the microstructure and corrosion resistance of WC - based coatings sprayed by HVOF

Jonda Ewa, Łatka Leszek, Maciej Artur, Godzierz Marcin, Gołombek Klaudiusz, Radziszewski Andrzej

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144610

EN

Cermet coatings provide protection against aggressive operating environment of machine and device elements, such as corrosion, wear or high-temperature conditions. Currently WC-based cermet coatings are frequently used in the different industry branches. In this work, conventional WC-based powders (WC-Co and WC-Co-Cr) were sprayed with High Velocity Oxy Fuel (HVOF) onto AZ31 magnesium alloy with different spray distances (320 and 400 mm). The aim of the research was to investigate the effect of the spray distance on the microstructure of the coatings, phase composition and electrochemical corrosion resistance. Results revealed that higher spray distance results in greater porosity, 1.9% and 2.3% for 320 mm and 2.8% and 3.1% for 400 mm in case of WC-Co and WC-Co-Cr coatings, respectively. Also the influence has been observed for coatings microhardness, c.a. 1300 HV0.3 for shorter spray distance, whereas for longer one it was less than 1100 HV0.3. The corrosion resistance estimated in potentiodynamic polarization measurements was the best for WC-Co-Cr coating deposited from the shorter spray distance, corrosion current density was equal to 2.9 µA·cm-2 and polarization resistance was equal to 8424 Ω∙cm2.

3

Polimery w nowym wcieleniu

Wróbel Gabriel

Polimery dla Biznesu

|

2022

|

nr 4

27--29

PL

W artykule przedstawiono studium produktów przemysłowych – sprężyn pierścieniowych, które dzięki nowym rozwiązaniom materiałowym pozwalają poszerzyć obecnie stosowane charakterystyki podobnych elementów konstrukcyjnych wykonywanych z wysokojakościowych stali [1-4]. Własności materiałów polimerowych, w połączeniu z odpowiednio dobraną postacią konstrukcyjną oraz wymiarami, stwarzają szerokie pole dla zastosowań w układach zarówno statycznych jak i dynamicznych, dzięki możliwościom spełnienia różnych kryteriów użytkowych, obejmujących sztywność, deformację, tłumienie drgań, uderzeń, hałasu. Oferują jednocześnie właściwe polimerom zalety odporności na korozję, technologiczności, ale również gęstość masową w porównaniu do stali.

EN

The article presents a study of industrial products - ring springs, which, thanks to new material solutions, make it possible to expand the currently used characteristics of similar structural elements made of high-quality steels [1-4]. The properties of polymeric materials, combined with appropriately selected structural form and dimensions, create a wide field for applications in both static and dynamic systems, thanks to their ability to meet various performance criteria, including stiffness, deformation, damping of vibrations, impacts, noise. At the same time, they offer the inherent advantages of polymers in corrosion resistance, technologicity, but also mass density compared to steel.

4

The role of the chemical composition of trivalent passivation bath for aluminum 5005A series in shaping the morphology of conversion coating and corrosion resistance

Gralak Eryk, Hoffman Adrianna, Winiarski Juliusz

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 6

177--181

EN

5005A series aluminum samples were passivated to obtain a conversion coating based on Cr(III) compounds. It was shown that the corrosion resistance of galvanized aluminum in a bath containing both zirconium and cobalt compounds, measured in a 0.05 M NaCl solution, slightly increased compared to the corrosion resistance of aluminum as delivered, i.e. without conversion coating. In the case of galvanic treatment of aluminum in baths containing separately cobalt or zirconium compounds, a significant increase in corrosion resistance was achieved in relation to aluminum in the delivered condition. SEM analysis showed that in the presence of the simultaneous addition of zirconium and cobalt compounds, the most developed surface was created compared to the addition of only zirconium, where bright spheroidal precipitates occur locally. EDS analysis showed the presence of : C, O, Mg, Al and Si, small amounts of Cr, Zr, F on the surface of the aluminum covered with the Cr + Zr + HF conversion coating. During measurements with the use of the linear polarization resistance (LPR) technique, the best anti-corrosion properties were demonstrated by the samples that were passivated in a Cr(III) solution with the addition of Zr compound and HF and in a Cr(III) solution with the addition of Co compound and HF.

PL

Próbki aluminium serii 5005A poddano procesowi pasywacji z wytworzeniem powłoki konwersyjnej na bazie związków Cr(III). Wykazano, że odporność korozyjna aluminium poddanego obróbce galwanicznej w kąpieli zawierającej jednocześnie związki cyrkonu i kobaltu, mierzona w 0,05 M roztworze NaCl, nieznacznie wzrosła w stosunku do odporności korozyjnej aluminium w stanie dostarczenia, tzn. bez powłoki konwersyjnej. W przypadku obróbki galwanicznej aluminium w kąpielach, które zawierały osobno związki kobaltu lub cyrkonu, uzyskano wyraźny wzrost odporności korozyjnej w stosunku do aluminium w stanie dostarczenia. Analiza SEM wykazała, że w obecności jednocześnie dodatku cyrkonu i kobaltu powstała najbardziej rozwinięta powierzchnia. W przypadku zastosowania tylko dodatku cyrkonu jasne wytrącenia sferoidalne występują lokalnie. Analiza EDS wykazała obecność C, O, Mg, Al i Si, niewielkich ilości Cr, Zr, F na powierzchni aluminium pokrytego powłoką konwersyjną Cr + Zr + HF. Podczas pomiarów techniką liniowego oporu polaryzacji (LPR) najlepsze właściwości antykorozyjne wykazały próbki poddane pasywacji w roztworze Cr(III) z dodatkiem związków Zr i HF oraz w roztworze Cr(III) z dodatkiem związków Co i HF.

5

Powłoki cynkowe otrzymywane metodą bezkontaktowo-gazową na elementach gwintowanych

Sipa Jacek, Moneta Marcin

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 5

146--151

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem metody bezkontaktowo-gazowej do wytwarzania powłok cynkowych na śrubach klasy 10.9. Powłoki wytwarzano w temperaturze 500°C i czasie wygrzewania 4 h w mieszaninie proszkowej zawierającej proszek cyn- ku (69%), wypełniacz Al2O3 (30%) oraz aktywator NH4Cl (1%). Ujawniono mikrostrukturę powłok (SEM) oraz określono skład chemiczny w mikroobszarach z wykorzystaniem mikroanalizy rentgenowskiej (EDS). Powłoki wytworzone metodą bezkontaktowo-gazową mają budowę warstwową. Przy podłożu powstaje zwarta warstwa fazy Γ1 (Fe11Zn40), którą pokrywa warstwa fazy δ1 (FeZn10) oraz na zewnątrz warstwa fazy ζ (FeZn13). Badania korozyjne w obojętnej mgle solnej potwierdziły bardzo dobrą odporność korozyjną powłok.

EN

The article presents the results of research study on the use of the non-contact gas method to apply zinc coatings on high-strength grade 10.9 bolts. The coatings were created at 500°C and heat soaking time of 4 hours in a powder mixture containing 69% of zinc powder, 30% of Al2O3 as a filler and 1% of NH4Cl as an activator. Coating microstructure (SEM) was exposed and chemical composition in microsites using X-ray microanalysis (EDS) was defined. Coatings obtained using non-contact gas method had a layered structure. At the substrate, a compact layer of phase Γ1 (Fe11Zn40) was created, which was covered with a layer of phase δ1 (FeZn10) and the outer phase ζ (FeZn13). Corrosion testing in neutral salt spray confirmed very good corrosion resistance of coatings.

6

Porównanie odporności korozyjnej powłok cynkowych otrzymanych w kąpielach z dodatkiem Al, Ni, Pb, Bi i Sn

Kania Henryk, Saternus Mariola, Kudláček Jan, Zoubek Michal

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 7

203--215

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków Al, Ni, Pb, Bi i Sn do kąpieli cynkowej na mikrostrukturę i odporność na korozję powłok cynkowych. Obserwowano mikrostrukturę w dużych powiększeniach (SEM) na powierzchni i przekroju poprzecznym powłok oraz określono skład chemiczny w mikroobszarach. Odporność powłok na korozję została zbadana porównawczo w obojętnej mgle solnej (PN EN ISO 9227) i wilgotnej atmosferze zawierającej związki siarki (PN EN ISO 6988). Określono parametry elektrochemiczne korozji powłok. Stwierdzono, że powłoki otrzymane w kąpielach zawierających dodatki Pb, Bi oraz BiSn wykazują niższą odporność na korozję w porównaniu z powłokami otrzymanymi w kąpieli Zn-AlNi. Badania strukturalne ujawniły występowanie w powłoce wydzieleń Pb, Bi oraz stopu BiSn. Stwierdzono, że wydzielenia te mają bardziej elektrododatni potencjał niż cynk, co sprzyja powstawaniu dodatkowych ogniw korozyjnych.

EN

The article presents the results of research on the influence of Al, Ni, Pb, Bi and Sn additives in a zinc bath on the microstructure and corrosion resistance of zinc coatings. The microstructure at high magnifications (SEM) was revealed on the surface and cross-section of the coatings, and the chemical composition in micro-regions was determined. The corrosion resistance of the coatings was tested comparatively in neutral salt spray (PN EN ISO 9227) and in a humid atmosphere containing sulfur compounds (PN EN ISO 6988). The electrochemical corrosion parameters of the coatings were determined. It was found that the coatings obtained in the baths containing Pb, Bi and BiSn additives showed lower corrosion resistance compared to the coatings obtained in the Zn-AlNi bath. The microstructural tests showed the occurrence of Pb, Bi and BiSn alloy precipitates in the coating. These precipitates have a more electropositive potential in relation to zinc, which favors the formation of additional corrosion cells.

7

Porównanie mikrostruktury i odporności na korozję powłok natryskiwanych metodą HVOF (high velocity oxy fuel) na podłoże ze stopu magnezu

Jaworska Justyna, Gruszka Magdalena, Nabrdalik Monika, Marcinkowski Marcin, Mikołejko Wojciech, Augustyn Ewelina, Jonda Ewa, Maciej Artur, Kiljan Anna

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 4

112--123

PL

Stopy magnezu ze względu na korzystny stosunek niskiej masy do dobrych własności mechanicznych coraz powszechniej są stosowane w przemyśle. Przeszkodę w ich aplikacji może stanowić reaktywność chemiczna magnezu, a więc jego wysoka podatność na korozję. Powłoki natryskiwane cieplnie metodą HVOF (high velocity oxy fuel) pozwalają wytworzyć szczelną barierę pomiędzy materiałem podłoża a środowiskiem, dzięki czemu mogą stanowić skuteczną ochronę stopów magnezu. W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury oraz wybranych własności dwóch powłok natryskiwanych przy wykorzystaniu komercyjnych proszków WC-Co i WC-Cr3C2-Ni metodą HVOF na podłożu ze stopu magnezu AZ91. Celem pracy było porównanie mikrostruktury, wybranych własności oraz odporności na korozję wytworzonych powłok. Na podstawie wyników badań mikroskopowych stwierdzono, że powłoki charakteryzują się zwartą mikrostrukturą, a twarde cząstki WC oraz Cr3C2 są równomiernie rozłożone w całej objętości powłoki. Powłoka WC-Co charakteryzuje się ponadto wyższą odpornością korozyjną oraz mikrotwardością, jednak cechuje ją mniejsza wydajność natryskiwania i chropowatość w porównaniu z powłoką WC-Cr3C2-Ni.

EN

Due to the promising ratio of low weight to good mechanical properties, magnesium alloys are more and more widely used in industry. An obstacle in their application may be the chemical reactivity of magnesium, and therefore its high susceptibility to corrosion. Thermal sprayed coatings with the HVOF (high velocity oxy fuel) method allow creating a tight barrier between the base material and the environment, which can effectively protect magnesium alloys. The article presents the results of research on the microstructure and selected properties of two sprayed coatings with the use of commercial WC-Co and WC-Cr3C2-Ni powders using the HVOF method on the substrate made of AZ91 magnesium alloy. The work aimed to compare the microstructure, selected properties, and corrosion resistance of the produced coatings. Based on the results of the metallographic research, it was found that the coatings are characterized by a dense microstructure, and the hard particles of the WC and Cr3C2 are evenly distributed throughout the entire volume of the coating. Also the WC-Co coating is characterized by higher corrosion resistance and microhardness however, it has a lower spray efficiency and roughness compared to the WC-Cr3C2-Ni coating.

8

Initial comparative studies of the anodic polarization of 304 austenitic steel in eutectic solvents containing propylene or ethylene glycol

Marczewski Marek, Frąckowiak Sandra, Winiarski Juliusz

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 4

103--106

EN

This work presents preliminary comparative studies on the process of electrochemical polishing of austenitic 304 steel in two deep eutectic solvents (DES), based on polyols as hydrogen bond donors. The first is the choline chloride and ethylene glycol solvent, known before in the literature, and the second is the rarely discussed choline chloride and propylene glycol solvent. The analyzes showed that in the latter liquid it is possible to achieve similar results as in the first solvent, but without obtaining a full-fledged effect of electrochemical polishing. The process of anodic polarization in each range of current density for each liquid led to an increase in surface roughness and a simultaneous smoothing of the steel microstructure in the case of tested high current densities. For samples subjected to anodic polarization at medium and high current densities, a slight increase in corrosion resistance was observed compared to the chemically etched steel sample.

PL

W pracy zaprezentowano wstępne badania porównawcze nad procesem polerowania elektrochemicznego stali austenitycznej 304 w dwóch rozpuszczalnikach eutektycznych (deep eutectic solvents, DES) opartych na poliolach jako donorach wiązania wodorowego. Pierwszym z rozpuszczalników był znany w literaturze przedmiotu układ złożony z chlorku choliny i glikolu etylenowego, a drugim – rzadko omawiany układ złożony z chlorku choliny i glikolu propylenowego. Wykazano, że w wypadku ostatniej cieczy można osiągnąć podobne wyniki co w tej na bazie glikolu etylenowego, nie uzyskując jednak wyraźnego efektu polerowania elektrochemicznego. Proces polaryzacji anodowej w każdym zakresie gęstości prądu dla każdej cieczy doprowadził do zwiększenia się chropowatości powierzchni przy jednoczesnym wygładzeniu mikrostruktury stali w wypadku ustalonych wysokich gęstości prądu. Stwierdzono drobny wzrost odporności na korozję próbek poddanych polaryzacji anodowej przy średnich i wysokich gęstościach prądu w porównaniu z próbką stalową trawioną chemicznie.

9

Effect of electrochemical treatment in eutectic solvent and deposition of SiO2 sol-gel coating on corrosion resistance of 316L steel in Ringer’s solution

Mazur-Nowacka Anna, Marczewski Marek, Tylus Włodzimierz, Szczygieł Bogdan, Chęcmanowski Jacek

Ochrona przed Korozją

|

2022

|

nr 5

152--156

EN

The 316L stainless steel samples were subjected to anodic polarization in a eutectic solvent and then theSiO2 coatings were deposited on them using the sol-gel method. The coatings were prepared from a sol containing TEOS as a precursor and ethanol as a solvent. The obtained samples were exposed in Ringer’s solution. Studies have shown that electrochemical treatment of 316L steel affects both the morphology, topography and roughness of the metallic material. Potentiodynamic tests showed that the best barrier properties after exposure to Ringer’s solution were obtained for 316L steel subjected to electrochemical treatment, additionally covered with a SiO2 coating. The deposition of the three-layer SiO2 coatings reduces the corrosion current density and an increase in the polarization resistance relative to the uncoated 316L steel.

PL

Próbki ze stali nierdzewnej 316L poddano polaryzacji anodowej w rozpuszczalniku eutektycznym, a następnie metodą zol-żel osadzono na nich powłoki SiO2. Powłoki otrzymywano z zolu zawierającego TEOS jako prekursor i etanol jako rozpuszczalnik. Otrzymane próbki eksponowano w roztworze Ringera. Badania dowiodły, że elektrochemiczna obróbka stali 316L wpływa zarówno na morfologię oraz topografię, jak i chropowatość materiału metalicznego. Potencjodynamiczne badania wykazały, że najlepsze właściwości barierowe po ekspozycji w roztworze Ringera uzyskano dla stali 316L poddanej obróbce elektrochemicznej i dodatkowo pokrytej powłoką SiO2. Osadzenie trójwarstwowych powłok SiO2 powoduje zmniejszenie gęstości prądu korozji oraz wzrost oporu polaryzacji względem niepokrytej stali 316L.

10

Corrosion Behavior of FeAl and Fe3Al Based Fe-Al-C Alloys in Sulfuric Acid

Silva A. P., Brito P. P., Martins N.

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 2

77--82

EN

Iron aluminides are iron-aluminum alloys that have excellent resistance to oxidation at high temperatures with low density, high resistance/weight ratio and a low manufacturing cost. Due to its characteristics, these alloys are presented as an option to replace stainless steels in certain applications. This works intends report the casting process and subsequent analyses involving microstructure, mechanical properties, and corrosion resistance of two Fe-Al-C alloys (Fe-11wt%Al and Fe-25wt%Al, containing 0.31-0.37%C), which were prepared in an induction furnace and poured in a permanent mold. Samples of these alloys were characterized and presented elevated hardness values of 37 HRC (alloy Fe-11wt%Al) and 49.6HRC (alloy Fe-25wt%Al) and microstructure with aluminides type Fe3Al and FeAl and also carbides type K. The Fe-11wt%Al alloy exhibited superior resistance to uniform corrosion, although both Fe-Al-C alloys exhibited significantly higher corrosion rates compared to a binary iron aluminide in 0.5M H2SO4 containing naturally dissolved oxygen.

11

EHLA Tuning: Powlekanie wałków do 200 metrów na minutę

Świat Obrabiarek i Narzędzi

|

2021

|

R. 16, nr 1

6

12

On the anodic polarization of 316 steel in a choline chloride : ethylene glycol deep eutectic solvent and its impact on the surface topography and corrosion resistance

Winiarski Juliusz, Marczewski Marek, Urbaniak Martyna

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 1

3--7

EN

This work presents the possibility of the use of a deep eutectic solvents (DES) in the electropolishing process for 316 austenitic stainless steel, instead of highly aggressive conventional sulphate baths. The main emphasis was on finding some relationships between the anodic polarization parameters of the 316 steel, and its surface morphology, topography and corrosion resistance. It has been shown that an increase in the bath temperature from 25 to 65°C accelerates dissolution kinetics of 316 steel in a DES composed of choline chloride and ethylene glycol. The anodic polarization at a current density 15 mA cm–2 for 5 min resulted in removal of the scratches from previous mechanical polishing. By increasing the current density from 15 to 25 mA cm–2, some visual surface levelling was obtained – austenite grains became visible, and the selective etching of grain boundaries has not been observed. Although the samples after anodic polarization were characterized by Ra = 78 ±27 nm (at 15 mA cm–2) and Ra = 96 ±37 nm (at 25 mA cm–2), so a bit higher than Ra for as-supplied steel (43 ±11 nm), the anodic polarization has increased their corrosion resistance in 0.5 mol dm–3 NaCl corrosive environment. The highest polarization resistance (Rp = 2.1-2.4 MΩ cm2 after 22-24 hrs of exposure) was calculated for the steel polarized at 15 mA cm–2 for 5 min. Increasing the current density from 15 to 25 mA cm–2 did not impair the corrosion resistance and resulted in significant broadening of the passive region of this steel during registering the potentiodynamic polarization curves in 0.5 mol dm–3 NaCl.

PL

W pracy zaprezentowano możliwość użycia rozpuszczalników eutektycznych (deep eutectic solvents, DES) w procesie polerowania elektrochemicznego stali austenitycznej 316, w zastępstwie konwencjonalnych i agresywnych kąpieli siarczanowych. Uwagę skupiono na znalezieniu powiązań między parametrami procesu polaryzacji stali 316 a morfologią powierzchni, topografią i odpornością na korozję. Wykazano, że wzrost temperatury kąpieli z 25 do 65°C wpływa na wzrost szybkości roztwarzania stali 316 w rozpuszczalniku DES złożonym z chlorku choliny i glikolu etylenowego. Polaryzacja anodowa przy gęstości prądu 15 mA cm–2 w czasie 5 min spowodowała wyraźne usunięcie rys powstałych po mechanicznym szlifowaniu powierzchni. Poprzez zwiększenie gęstości prądu z 15 do 25 mA cm–2, uzyskano pewne wizualne wyrównanie powierzchni – ziarna austenitu zostały ujawnione, a jednocześnie nie zaobserwowano selektywnego roztwarzania w obrębie ich granic. Pomimo że po polaryzacji anodowej stal charakteryzowała się chropowatością Ra = 78 ±27 nm (przy 15 mA cm–2) i Ra = 96 ±37 nm (przy 25 mA cm–2), a więc nieco więcej niż wartość Ra w stanie dostarczenia (43 ±11nm), to polaryzacja w rozpuszczalniku DES zwiększyła jej odporność na korozję w 0,5 mol dm–3 roztworze NaCl. Najwyższą wartość rezystancji polaryzacji (Rp = 2.1-2.4 MΩ cm2 po 22-24 godzinach ekspozycji) obliczono dla stali polaryzowanej przy 15 mA cm–2 przez 5 min. Zwiększenie gęstości prądu z 15 do 25 mA cm–2 nie pogorszyło odporności na korozję, a skutkiem tego było poszerzenie zakresu pasywnego w trakcie rejestracji krzywych polaryzacyjnych w 0,5 mol dm–3 roztworze NaCl.

13

Wpływ cyklicznych obciążeń mechanicznych na odporność korozyjną aluminium

Strąk Adrian, Francke Barbara

Materiały Budowlane

|

2021

|

nr 6

2--6

PL

W artykule zaprezentowano wpływ zmęczeniowych obciążeń mechanicznych na odporność korozyjną profili okiennych i drzwiowych wykonanych ze stopu aluminium EN AW-6063 z powłoką poliestrową. W badaniach zastosowano własną metodę oceny, polegającą na cyklicznych obciążeniach skupionych działających na próbkę metodą trójpunktowego zginania. Efektem tych obciążeń było powstanie w obrębie struktury aluminium trwałego odkształcenia plastycznego, podczas gdy w przypadku powłoki pokrywającej profile aluminiowe nastąpiło niewielkie zmniejszenie odporności korozyjnej, niepowodujące jednak utraty właściwości barierowych. Stwierdzono również, że gdy obciążeniom mechanicznym towarzyszy działanie kwaśnej mgły solnej, pojawiają się mikrouszkodzenia w strukturze powłok, w istotny sposób zmniejszając ich właściwości barierowe, co potwierdzono wynikami badań spektroskopii impedancyjnej.

EN

The article presents the effect of mechanical load fatigue on corrosion resistance of profiles made of EN AW-6063 aluminium alloy with polyester coating. In test, own research methodology was used, consisting in cyclical application of concentrated load to the tested sample with the three-point bending method. The effect of these loads was the formation of a permanent plastic deformation within the aluminium structure, while in the case of the coating covering aluminium profiles, there is a slight reduction in corrosion resistance, without the loss of barrier properties, however. It was also found that when in addition to mechanical load, salt spray test was applied, microdamage in the coatings’ structure appeared, significantly reducing their barrier properties, which was confirmed by the results of impedance spectroscopy.

14

Corrosion protection of 316L stainless steel by (PVDF/HA) composite coating using a spinning coating technique

Hussein Asra Ali, Dawood Nawal Mohammed, Al-Kawaz Ammar Emad

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 2

art. no. e136810

EN

Polymer coatings are increasingly used in varied fields and applications from simple coatings of barrier to intricated nanotechnology based composite. In the present study, polyvinylidene fluoride(PVDF)/Hydroxyapatite (HA )coatings were produced by spin coating technique over 316L SS. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) were used to observe the coated 316L SS substrates surface morphology. The corrosion protection efficiency of pure polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride/HA nanocomposite coatings on 316L SS was inspected using potentiodynamic polarization along with the ions release techniques in Hank’s solution. A superior biocompatibility and an improved protection performance against corrosion were obtained for the 316L SS samples with nanocomposite coatings compared with the pure polyvinylidene fluoride coatings and pristine 316L SS counterparts. The 316L SS samples coated by PVDF/HA nanocomposite showed enhanced corrosion protection within Hank’s solution. The corrosion of 316L SS samples within Hank’s solution increased from 92.99% to 99.99% when using 3wt% HA due to increasing the PVDF inhibition efficiency. Good agreements in the electrochemical corrosion parameters were obtained from using ions release and potentiodynamic polarization tests.

15

Corrosion resistance characteristics of a Ti-6Al-4V ELI alloy fabricated by electron beam melting after the applied post-process treatment methods

Szymczyk-Ziółkowska Patrycja, Hoppe Viktoria, Gąsiorek Jolanta, Rusińska Małgorzata, Kęszycki Dawid, Szczepański Łukasz, Dudek-Wicher Ruth, Detyna Jerzy

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2021

|

Vol. 41, no. 4

1575--1588

EN

Post-process modifications in the form of Hot Isostatic Pressing or surface treatment methods such as sandblasting ormachining have been widely used in the case of improving the quality of elements manufactured with the use of EBM (Electron Beam Melting). The corrosion resistance of titanium alloys for medical applications is a key and critical aspect for the use of personalized components as implants, especially when investigating the issue of additive manufacturing. This paper presents the results of research on the influence of HIP processing on the functional properties of the material produced with the use of EBM, considering the aspect of reconstructive medicine. Both the influence of surface modification and the influence of post-process treatment on microstructural, mechanical, and corrosion properties were investigated. A wide range of research has been carried out using scanning and transmission electron microscopy methods, in combination with three-point static bending tests and performing corrosion tests using potentiodynamic polarization and electrochemical spectroscopic impedance (EIS) in Hank‘s solution. The results showed that HIP treatment has a positive effect on the corrosive properties of the material in terms of increased corrosion resistance compared to materials not subjected to this type of post-process treatment. This fact is also related to the change of the alloy microstructure and the change of mechanical properties towards increased plasticity. In the case of the production of personalized implants with the use of EBM, it is worth considering the benefits of the HIP.

16

The use of granite dust as an effective filler of concrete mixtures

Prokopski Grzegorz, Huts Andriy, Marchuk Vitaliy

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 4

159--174

EN

The article presents the results of experimental studies of the influence of granite dust on the properties and durability of concrete. The use of industrial waste - granite dust, in the processing of granite into crushed stone, at the same time allows the rational use of natural resources and solve environmental problems. The possibility of improving the construction and technical properties of concrete filled with granite dust is considered. Experimental-statistical models of technological and physical-mechanical properties of concretes are presented and analyzed, ways of their improvement are shown. The complex of strength properties, water absorption, frost resistance, and durability of such concrete have been studied. The studied concrete are characterized by a more intensive set of strength and obtaining mixtures of “sticky” consistency. Due to the partial replacement of sand by granite dust, the microstructure of the cement matrix is compacted, which is the main reason for reducing porosity and increasing the durability of structures based on the proposed concrete.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych wpływu pyłu granitowego na właściwości i trwałość betonu. Badano betony wykonane z użyciem: cementu portladzkiego CEM I 42,5N, kruszywa grubego granitowego i pyłu granitowego, piasku i superplastyfikatora na bazie estrów polikarboksylowych. Badania eksperymentalne, których wyniki podano w pracy, przeprowadzono z wykorzystaniem matematycznego planowania eksperymentu, co pozwoliło na algorytmizację wykonania eksperymentów według schematu, który jest optymalny zarówno z punktu widzenia zakresu pracy eksperymentalnej, jak i wymagań statystycznych. Czynnikami zmiennymi był wskaźnik W/C (od 0,48 do 0,60) oraz zawartość pyłu granitowego (od 0 do 200 kg/m3). Zwiększenie zawartości pyłu granitowego (PG) od 0 kg/m3 do 200 kg/m3 spowodowało wzrost wytrzymałości wcześnej o 15%, 30% i 50% przy W/C, odpowiednio: 0,48, 0,54 i 0,60. W wieku 28 dni wpływ dodatku pyłu granitowego jest bardziej znaczący przy wysokich wartościach stosunku W/C. Wzrost zawartości pyłu granitowego od 0 kg/m3 do 200 kg/m3 spowodował wzrost wytrzymałości odpowiednio o 8-12% przy W/C = 0,48, o 28-32% - przy W/C = 0,54 i do 50% przy W/C = 0,48. Dodatek pyłu granitowego ma także znaczący wpływ na nasiąkliwość betonu. Zwiększenie zawartości pyłu do 200 kg/m3 spowodowało znaczne zmniejszenie nasiąkliwości z 4,8% do 3,8%, z 4,2% do 3,5% i z 3,4% do 3,0% przy wskaźnikach W/C, wynoszących odpowiednio 0,48; 0,54 i 0.60, Dodatek pyłu granitowego znacznie ogranicza (ale nie eliminuje) porowatość kapilarną strefy kontaktowej, w skutek gwałtownej zmiany całkowitej zawartosci Ca(OH)2. Dodatkowo, efekt “mikrowypełniacza”, który działa jak centrum krystalizacji, przyśpiesza początkowy etap chemicznego utwardzania. Produkty hydratacji są osadzane na małych cząsteczkach pyłu, które tworzą centra krystalizacji. Betony z dodatkiem pyłu granitowego charakteryzują się dość dużą odpornością na korozję w różnych środowiskach agresywnych, w tym na działanie kwasów. Na podstawie wyników badań wykazano, że odporność korozyjna betonu wzrasta wraz ze wzrostem dodatku pyłu granitowego. W szczególności odporność na korozję magnezową w próbkach bez pyłu po 90 dniach wynosi 0,75, natomiast z pyłem - 0,8. Niski współczynnik W/C oraz poprawa parametrów struktury porowej betonów z dodatkiem pyłu granitowego przyczynia się do wzrostu ich mrozoodporności. Dla badanych struktur betonowych mrozoodporność wynosi F200-F300. W skutek częściowego zastąpienia piasku pyłem granitowym w mieszance, następuje zagęszczenie mikrostruktury matrycy cementowej, co jest główną przyczyną zmniejszenia porowatości i zwiększenia trwałości konstrukcji wykonanych z tego betonu.

17

Providing a new perspective for obtaining high-quality metal coatings: fabrication and properties studies of TA2 foil on Q235 steel by explosive welding

Xu Junfeng, Yang Ming, Chen Daiguo, Ma Honghao, Shen Zhaowu, Zhang Bingyuan, Tian Jie

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 3

565--575

EN

In this work, an improved explosive welding technique was introduced to obtaining high-quality metal coatings, where titanium (TA2) foils with different thicknesses of 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 mm were successfully coated on Q235 steel. Systematic investigations of the achieved claddings were conducted using macro- and micro-morphology observations, EDS elemental analyses, mechanical tests (three-point bending and nanoindentation), and electrochemical measurements. It was concluded that the explosive welding technique was an effective way to produce high-quality TA2 coatings. In both morphological analyses and mechanical tests, an excellent bonding quality was confirmed for the cases of TA2 foils with a thickness of greater than 0.1 mm. Meanwhile, the welding window was proved still being practical for predicting the bonding interface characteristics in the explosive welding of the metal foil. The EDS analyses and nanoindentation tests signified inhomogeneous properties of the materials near the bonding interface due to shock-induced work hardening and the formation of molten zone. Eventually, TA2 foil coatings were certified by electrochemical measurement to remarkably enhance the corrosion resistance of the Q235 substrate.

18

New approach towards the machining process after laser cladding

Shen Xuehui, Su Hao, Wang Jiatian, Zhang Changsheng, Xu Chonghai, Bai Xiaolan

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

136--152

EN

As a chip-free and high-efficiency three-dimensional forming technology, laser cladding has been successfully applied in the green manufacturing and remanufacturing of some high-end engineering parts/components. However, in most cases, cladding coatings need to be machined due to the poor surface finishing by sole laser cladding technique. The study aims to explore an effective way to replace the current machining process after laser cladding, which is supposed to be incapable of satisfying the various technical requirements of some high-demand engineering parts/components. With this purpose, three new surface strengthening processes, i.e. ultrasonic roller burnishing at ambient temperature (URB), ultrasonic roller burnishing at warm temperature (UWB), and UWB coupled with continuous heat treatment (UWB/HT), were proposed and comparatively explored. The contact stresses between the contact pairs in URB were calculated and analyzed in theory. A set of ultrasonic roller burnishing equipment was self-manufactured to perform the experiment. Comparing with the conventional process, the three new processes were evaluated mainly from aspects of surface finishing, the adhesion behavior and corrosion resistance of the finished surface. Summarily, ultrasonic warm burnishing coupled with continuous heat treatment (UWB/HT) is considered to have the greatest potential to achieve the effective machining after laser cladding with excellent surface finishing over the other two strategies, which is expected to further advance the application of laser cladding technique particularly in the fabrication of some high-demand products serving in harsh conditions.

19

Production of zinc coatings by electro-spark deposition

Radek Norbert, Pietraszek Jacek, Klimecka-Tatar Dorota

System Safety : Human - Technical Facility - Environment

|

2020

|

Vol. 2, nr 1

253--258

EN

The paper describes the method of producing a zinc coating on steel by electro-spark deposition technology. The technology of applying electro-spark zinc to the surface was presented. Microscopic observations and corrosion resistance tests were made. The possibilities of practical application of this type of coatings in the process of repairing zinc coatings, either damaged or with manufacturing defects, were analyzed.

20

Odporność na korozję austenitycznej stali nierdzewnej poddanej chemicznej obróbce w różnych temperaturach

Zatkalíková Viera, Iwaniak Aleksander, Markovičová Lenka, Uhríčik Milan, Hanusová Patrícia

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 6

844--847

PL

Austenityczna stal nierdzewna jest uważana za materiał o doskonałej odporności na korozję i akceptowalnych właściwościach mechanicznych, zalecany do różnych zastosowań konstrukcyjnych, przemysłowych i biomedycznych. W agresywnych środowiskach chlorkowych jest ona podatna na miejscową korozję wżerową. Oceniono odporność na korozję stali nierdzewnej typu AISI 316Ti o powierzchni pasywowanej kwasem azotowym w kwasowym 1 M roztworze jonów chlorkowych w temp. 22-80°C. Ocenę tę oparto na wynikach ekspozycyjnych testów zanurzeniowych i wynikach elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS).

EN

Com. Ti-stabilized Cr-Ni-Mo austenitic stainless steel was passivated with HNO₃ soln. and then studied for pitting corrosion in 5% FeCl₃ soln. (pH 1.2) by 24-hours std. immersion test and in 0.9 M NaCl + 0.1 M HCl soln. (pH 1.1) by electrochem. impedance spectroscopy (EIS test) at 22- 80°C. The pits were significantly bigger at 22°C than those at 50°C but the distribution of pitting was markedly lower. The polarization resistance decreased with increasing the temp. The quality of the surface passive film was several times lower at 80°C than at the lower temp.