Wpływ podwyższonej i wysokiej temperatury na właściwości antykorozyjne powłoki diamentopodobnej na stali S355

• Autorzy: Staszewska-Samson Katarzyna , Scendo Mieczysław

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2019.6.2

Warianty tytułu

EN

Influence of higher and high temperature on anti-corrosive properties of diamond-like carbon coating on S355 steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ podwyższonej i wysokiej temperatury na właściwości antykorozyjne powłoki diamentopodobnej (DLC) wyprodukowanej metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganej plazmą (PECVD) na podłożu stali S355 (S355/DLC). Test korozyjny badanych materiałów prowadzono metodą elektrochemiczną. Środowisko korozyjne, stanowił kwaśny roztwór chlorku sodu. Wykazano, że powłoka DLC skutecznie zabezpiecza powierzchnię stali S355 przed kontaktem z agresywnym środowiskiem korozyjnym. Obróbkę termiczną S355/DLC prowadzono w atmosferze gorącego powietrza w temperaturze 400 lub 800 °°. Stwierdzono, że po obróbce termicznej w temperaturze 400 °C, powłoka DLC częściowo traci swoje antykorozyjne właściwości. W wyniku zmian struktury powierzchni S355/DLC mikrotwardość (HV) warstwy DLC wzrasta. Natomiast po obróbce termicznej w temperaturze 800 °C powłoka węglowa na powierzchni stali S355 ulega zniszczeniu, a tym samym traci swoje ochronne działanie.

EN

Influence of higher and high temperature on anti-corrosive properties of a diamond-like carbon coating (DLC), produced by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) on S355 steel substrate (S355/DLC), was investigated. Corrosion test of materials was carried out by electrochemical method. Corrosive environment was an acidified sodium chloride solution. It has been demonstrated that the DLC coating effectively protects the S355 steel surface from contact with an aggressive corrosive environment. The thermal treatment was carried out in an atmosphere of hot air at temperatures of 400 or 800 °C. It was found that after thermal treatment at 400 °C the DLC coating partially loses its anti-corrosive properties. Due to changes in the surface structure of the S355/DLC layer its microhardness (HV) increases. However, after heat treatment at 800 °C the carbon coating is destroyed and thus loses its protective effect.

Słowa kluczowe

PL

stal S355; powłoka diamentopodobna; DLC; korozja; mikrotwardość

EN

S355 steel; diamond-like carbon; DLC; coating; corrosion; microhardness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 6
• Strony: 197--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Staszewska-Samson Katarzyna

• Instytut Chemii, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce

autor

Scendo Mieczysław

• Instytut Chemii, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, ul. Świętokrzyska 15G, 25-406 Kielce

Bibliografia

• [1] Aisenberg Sol, Ronald Chabot. 1971. „Ion-beam deposition of thin films of diamond like carbon”. Journal of Applied Physics 42 : 2953-2958.
• [2] Alsabagh A.M., M.A. Migahed, H.S. Awad. 2006. „Reactivity of polyester aliphatic amine surfactants as corrosion inhibitors for carbon steel in formation water (deep well water)”. Corrosion Science 48 : 813-828.
• [3] Bewilogua Klaus, Hofmann Dieter. 2014. „History of diamond-like carbon films - From first experiments to worldwide applications”. Surface and Coatings Technology 242 : 214-225.
• [4] Caceres Luis, Tomas Vargas, Leandro Herrera. 2007. „Determination of electrochemical parameters and corrosion rate for carbon steel in un-buffered sodium chloride solutions using a superposition model”. Corrosion Science 49 : 3168-3184.
• [5] Chin Robert J., Ken Nobe. 1972. „Electrodissolution kinetics of iron in chloride solutions”. International Journal of Electrochemical Science 119 : 1457-1461.
• [6] Cuesta A., P. Dhamelincourt, J. Laureyns, A. Martinez-Alonso, J.M.D. Tascon. 1994. „Raman microprobe studies on carbon materials”. Carbon 32 : 1523-1532.
• [7] Dalibon E.L., L. Escalada, S. Simison, C. Forsich, D. Heim, S.P. Bruhl. 2017. „Mechanical and corrosion behavior of thick and soft DLC coatings”. Surface and Coatings Technology 312 : 101-109.
• [8] Jo Yeong Ju, Teng Fei Zhang, Myoung Jun Son, Kwang Ho Kim. 2018. „Synthesis and electrochemical properties of Ti-doped DLC films by a hybrid PVD/PECVD process”. Applied Surface Science 433 : 1184-1191.
• [9] Joska Ludek, Jaroslaw Fojt. 2012. „The effect of porosity on barrier properties of DLC layers for dental implants”. Applied Surface Science 262 : 234-239.
• [10] Ma Wen J., Andrew J. Ruys, Rebecca S. Mason, Phil J. Martin, Avi Bendavid, Zongwen Liu, Mihail Ionescu, Hala Zreiqat. 2007. „DLC coatings: Effects of physical and chemical properties on biological response”. Biomaterials 28 : 1620-1628.
• [11] Madej Monika, Dariusz Ozimina. 2014. „Właściwości tribologiczne powłok diamentopodobnych smarowanych cieczami jonowymi”. Tribologia 4 : 73-84.
• [12] Mamun Md Abdullah Al, Hiroshi Furuta, Akimitsu Hatta. 2018. „Pulsed DC plasma CVD system for the deposition of DLC films”. Materials Today 14 : 40-46.
• [13] Milewski Krystian, Jerzy Kudliński, Michał Pajak, Monika Madej, Dariusz Ozimina. 2016. „Zastosowanie powłok diamentopodobnych na elementy trące środkow transportu wewnętrznego w przemyśle kruszywowym”. Eksploatacja i testy 10 : 150-156.
• [14] Penkov Oleksiy V., Vladimir E. Pukha, Svetlana L. Starikova, Mahdi Khadem, Vadym V. Starikov, Maxim V. Maleev, Dae-Eun Kim. 2016. „Highly wear-resistant and biocompatible carbon nanocomposite coatings for dental implants”. Biomaterials 102 : 130-136.
• [15] Scendo Mieczyslaw, Katarzyna Staszewska-Samson. 2018. „Effect of surface modification on corrosion resistance of uncoated and DLC coated stainless steel surface”. Journal of Materials Engineering and Performance 26 : 3946-3953.
• [16] Scendo Mieczyslaw, Klaudia Szczerba. 2018. „Effect of the composition and the thermal treatment on corrosion resistance of WC-Co-Al2O3 ceramic coatings”. International Journal of Electrochemical Science 13 : 8745-8765.
• [17] Scendo Mieczyslaw, Wojciech Zorawski, Katarzyna Staszewska-Samson, Medard Makrenek, Anna Goral. 2018. „Influence of surface pretreatment on the corrosion resistance of cold-sprayed nickel coatings in acidic chloride solution”. Journal of Materials Engineering and Performance 27 : 1725-1737.
• [18] Solmaz Ramazan. 2010. „Investigation of the inhibition effect of 5-((E)-4- phenylbuta-1,3-dienylideneamino)-1,3,4-thiadiazole-2-thiol Schiff base on mild steel corrosion in hydrochloric acid”. Corrosion Science 52 : 3321-3330.
• [19] Staszewska Katarzyna, Mieczyslaw Scendo. 2016. „Mechanism and kinetics oxidation of Inconel 617 and 625 alloys”. Technical Issues 1 : 82-89.
• [20] Wang Xiumei, Huaiyu Yang, Fuhui Wang. 2011. „An investigation of benzimidazole derivative as corrosion inhibitor for mild steel in different concentration HCl solutions”. Corrosion Science 53 : 113-121.
• [21] Zeng Aiping, Victor F. Neto, Jose J. Gracio, Qi H. Fan. 2014. „Diamond-like carbon (DLC) films as electrochemical electrodes”. Diamond and Related Materials 42 : 12-22.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).