Ocena wpływu azotowania powierzchni stali zaworowych na ich żaroodporność

• Autorzy: Jurasz Z.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of effect of surface nitriding of valve steels on their heat resistance

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono ocenę wpływu azotowanych powierzchni czterech gatunków stali zaworowych: X33CrNiMn23- 8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 i X55CrMnNiN20-8 na ich żaroodporność. Ocenę tą umożliwiło porównanie przebiegów kinetyki wysokotemperaturowego utleniania próbek, azotowanych i bez takiej modyfikacji. Zmodyfikowaną powierzchnię próbek stanowiła cienka warstwa azotków o grubości < 0,5 μm. Warstwa ta została wytworzona w warunkach wyładowania jarzeniowego. Utlenienie przeprowadzono w warunkach izotermicznych, w temperaturze 1173 K. Kinetykę utleniania określono ciągłą metodą mikrograwimetryczną. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że największą poprawę żaroodporności wykazała stal X50CrMnNiNbN21-9, nieznaczną poprawę żaroodporności wykazała stal X33CrNiMn23-8, natomiast dla pozostałych stali, X53CrMnNiN20-8 i X55CrMnNiN20-8, nie zaobserwowano pozytywnego wpływu przeprowadzonego azotowania na ich żaroodporność.

EN

In this paper evaluation of effect of nitrided surface of valve steels, X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 and X55CrMnNiN20-8 on their heat resistance was presented. This evaluation was performed by comparison of courses of kinetics of high-temperature oxidation of nitrided valve steel with samples without such modification. The nitrided layer with depth < 0,5 μm was generated in glow discharge conditions. Experiment of oxidation of investigated steels was carried out by continuous microgravimetric method in isothermal condition at 1173 K. On the basis of obtained results, it was stated the highest improvement of heat resistance properties shows X50CrMnNiNbN21-9 steel. The lower improvement of heat resistance shows X33CrNiMn23-8 steel, whereas for other investigated X53CrMnNiN20-8 and X55CrMnNiN20-8 steels a positive effect of nitriding on their heat resistance was not observed.

Słowa kluczowe

PL

stal zaworowa; żaroodporność; azotowanie jarzeniowe

EN

valve Steel; fire resistance; nitriding process

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 18, nr 6
• Strony: 775--778, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jurasz Z.

• Instytut Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL Sp. z o.o. , 43-300 Bielsko- Biała, ul. Sarni Stok 93

Bibliografia

• 1. Jurasz Z, Adamaszek K., Grzesik Z. i Mrowec S., Własności żaroodporne stali typu X33CrNiMn23-8, stosowanej do wyrobu zaworów w silnikach samochodowych, Ochrona przed Ochrona przed korozją, 11s/A, 248-252 (2005).
• 2. Adamaszek K., Jurasz Z., Swadzba L., Grzesik Z., Mrowec S., The Influence of Hybrid Coatings on Scaling-resistant Properties of X33CrNiMn23-8 Steel, High Temperature Materials and Processes, 26, 115-122 (2007).
• 3. Jurasz Z., Adamaszek K., Janik R., Grzesik Z.,. Mrowec S, High temperature corrosion of valve steels in atmosphere containing water vapor, Journal of Solid State Electrochemistry, 13, 1709-1714 (2009).
• 4. Grzesik Z., Mrowec S., Jurasz Z., Adamaszek K., The behavior of valve materials utilized in Diesel engines under thermal shock conditions, High Temperature Materials and Processes, 29, 35-45 (2010).
• 5. Grzesik Z., Migdalska M., Mrowec S., Corrosion behavior of valve steels in oxidizing atmosphere containing acetic acid. High Temperature Materials and Processes, 29, 203-214 (2010).
• 6. Grzesik Z., Adamaszek K., Jurasz Z., Mrowec S., Corrosion of valve steels in combustion gases of Diesel engines under thermal shock conditions, Defect and Diffusion Forum, 323- 325, 327-332 (2012).
• 7. Grzesik Z., Jurasz Z., Adamaszek K., Mrowec S., Oxidation Kinetics of Steels Utilized in the Production of Valves in Automobile Industry, High Temperature Materials and Processes, 31, 775-779 (2012).
• 8. Grzesik Z., Smola G., Adamaszek K., Jurasz Z., Mrowec S., Thermal shock corrosion of valve steels utilized in automobile industry, Oxidation of Metals, 80, 147-159 (2013).
• 9. Grzesik Z., Smola G., Adamaszek K., Jurasz Z., Mrowec S., High Temperature corrosion of valve steels in combustion gases of petrol containing ethanol addition, Corrosion Science, 77, 369-374 (2013).
• 10. Grzesik Z., Migdalska M., Mrowec S., The influence of yttrium on high temperature oxidation of valve steels, High Temperature Materials and Processes, 34, 115-121 (2015).
• 11. Dulińska D., Pawlak W, Grzesik Z., The prospects in designing new generation of high temperature coatings in automobile engines, Archives of Metallurgy and Materials, 60, 903- 907 (2015).
• 12. Kofstad P., High Temperature Corrosion, Elsevier Applied Science, London and New York, 1988.
• 13. Mrowec S. and T. Werber, Modern Scaling-Resistant Materials, National Bureau of Standards and National Science Foundation, Washington D.C., 1982.
• 14. Hamelinck C. N, A.P.C. Faaij, Outlook for advanced biofuels, Energy Policy, 34 3268-3283 (2006).
• 15. Orhan S., Dulger Z., Kahraman N., Veziroglu T. N., Internal combustion engines fueled by natural gas-hydrogen mixtures, Int. J. Hydrogen Energy, 29 1527-1539 (2004).
• 16. Agarwal A.K, Biofuels (alcohols and biodiesel) applications as fuels for internal combustion engines, Progress in Energy and Combustion Science, 33 233-271 (2007).
• 17. Wierzchoń T., Skołek E., Zajączkowska A., Czarnowska E., Structure and properties of the oxynitrided layer produced on 316L steel for medical applications, Proc. of the 15th JFHTSE – Vienna, Austria, 566, 2006.
• 18. Trojanowski J., Nakonieczny A., Babul T., Wierzchoń T., Proces azotowania i węgloazotowania jarzeniowego w motoryzacji, Inżynieria Powierzchni, 4 1 (2007).
• 19. Skołek E., J. Kamiński, T. Wierzchoń, Odporność korozyjna warstw azotowanych wytwarzanych na stali 316L w warunkach wyładowania jarzeniowego, Ochrona przed Korozją, 11s/A 224 (2006).
• 20. Suś-Ryszkowska M., Matysiak H., Skołek E., Wierzchoń T., Kurzydłowski K.J., Structure and properties of the glow discharge nitrided layer produced on austenitic stainless steel, Advances in Materials Science, 8, 38 (2008).