Próby czernienia gazowego stali nierdzewnych 00H17N14M2 i 1H18N9T

• Autorzy: Żółciak T. , Szczepański A. , Lankiewicz K.

Warianty tytułu

EN

Tests of to gas blackening of stainless steel OOH17N14M2 and 1H18N9T

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było przeprowadzenie prób czernienia gazowego stali nierdzewnych OOH17N14M2 i 1H18N9T. Próby przeprowadzano w laboratoryjnym piecu rurowym z retorty ze, stali żaroodpornej. Stale utleniano w atmosferach gazowych redukujaco-utleniających, w: których reduktorem był wodór gazowy, a utleniaczami podtlenek azotu (N2O), para wodna (łI2O) lub dwutlenek węgla (CO2) w kombinacji z gazem nośnym - azotem. Wstępne wyżarzenie próbek zimnowalcowanych z obu stali w wodorze przed właściwym procesem czernienia sprzyjało ograniczeniu powstawania zmian w składzie i strukturze strefy przypowierzchniowe! podłoża. Czarną powłokę na stali l H18N9T uzyskano w temperaturze 90°C za pomoce; mieszaniny wodoru i dwutlenku węgla 40% CO2/60% H2 w czasie 30 min uprzednio wyżarzonej w wodorze w tej samej temperaturze lub przy temperaturze 1040°C za pomocą pary wodnej w mieszaninie 59% N2 + 11% H2 + 30% H2O w skróconym czasie do 15 min. Wszystkie próbki z czarna powłoką ze stali (Will 7N14M2, uzyskaną w temperaturze 800-900°C w mieszaninach COVH2 lub N2/H2/N2O, uległy korozji po zanurzeniu w solankach wodnych w czasie 120 h. W dodatkowych próbach prowadzonych w pionowym piecu z retortą ze stopu żaroodpornego na bazie niklu i chromu uzyskano ciemne zabarwienie powierzchni na próbkach walcowanych na zimno przy temperaturach utleniania 800— 900°C w mieszaninie CO2/II2 uprzednio wyżarzonych w wodorze. Próbki te nie uległy korozji w solankach. Również próbki z tej stali wstępnie piaskowane i czernione przy temperaturze 800°C w mieszaninie 40% COV/60% II2 by lv odporne na korozję. Uzyskanie czarnej powłoki bez utraty właściwości ochronnych na stali OOH17N14M2 jest trudne i wymaga prowadzenia dalszych eksperymentów.

EN

The aim of the study was to verify the effectiveness of the oxidizing gas blackening of stainless steel OOHS7N14M2 and l H18N9T. Both kinds of steel were oxidized in reducing-oxidizing gas atmospheres in which gas hydrogen was a reducing agent and nitrous oxide (N2O). water vapor (II2O) or carbon dioxide (CO2) in combination with a carrier gas nitrogen acted as oxidizing agents. The initial cold-rolled annealing of the samples from both kinds of steel in hydrogen before the actual process of blackening favoured the limitation of the formation of changes in the composition and the structure ofthe stibstrate surface zone. The black coating on steel III18N9T was obtained at the temperature of 900°C using a mixture of hydrogen and carbon dioxide (40% CO2/60% H2) for 30 minutes at the temperature of 900°C, pre-annealed m hydrogen, or at the temperature of 1040°C. using steam in the mixture of 59% N2 i /1% H2 + 30% H2O at the time shonened to 15 minutes. Ali the samples with the black coating of steel 00H1 7N14M2 obtained at the temperatures of 800-900°C in the mixtures ofCO2/H2 or N:/H2/N2O corroded in the tests carried out in aqueous saline at the time of 120 h. In additional tests carried out on steel OOH17N14M2 in a vertical furnace with a retort made of heat resistant alloy based on nickel and chromium, on the cold rolled samples which had been previously annealed in hydrogen, dark colour surface was obtained at the oxidation temperatures of 800 900°C in the mixture of H2/CO2. The.se samples did not corrode in saline. The samples of steel OOHI7N14M2 initially blasted and blackened at the temperature of 800°C in the mixture of'40% COV60% were also resistant to corrosion.

Słowa kluczowe

PL

czernienie gazowe; stale; utlenianie; reduktory; lotne tlenki

EN

gas blackening; steel; oxidation; reducing agents; volatile oxides

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 3
• Strony: 60--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Żółciak T.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Szczepański A.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

autor

Lankiewicz K.

• Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Sękowski S.: Galwanotechnika domowa. WNT, Warszawa 1978, s. 141-146.
• [2] Pokrasen A.: Pokrycia ochronne i dekoracyjne. Poradnik. PWN, Warszawa 1959, s. 152-158.
• [3] Thall E.S, Moscony J.J.: Sposób czernienia powierzchni elementu wykonanego ze stopu żelaza. Pat. PRL 112954 (1982).
• [4] Morris J.: The use of water in furnance atmospheres. „Heat Treatment of Metals" 1989, vol. 2, p. 33-37.
• [5] Orzeske P.J.: Steam treatment improves P/M part quality. „Industral" 1986, No. 5, p. 34-37.
• [6] Sanderson T.H.: Steam atmosphere heat treatment. „Heat Treatment of Metals" 1975, vol. 2, p. 109-112.
• [7] Lewandowski W., Budzynowski B.: Sposób czernienia podziałek i napisów na stalowych narzędziach i przyrządach pomiarowych. Pat. PRL 48233 (1964).
• [8] Szablewski L.: Środek do wytwarzania powłok antykorozyjnych na powierzchniach stalowych. Pat. PRL 131406(1986).
• [9] Zacny E.: Sposób czernienia metali. Pat. PRL 151010(1990).
• [10] Furnace Atmospheres No. 3. Gas Nitriding and Nitrocarburising [online], The Linde Group [dostęp: 16.09.2016 r.]. Dostępny w World Wide Web: http://www.lindeus.com/internet.lg.lg.usa/en/images/ SpecialEdition3j3as%20Nitriding%20and%20 Nitrocarburising138_177074.pdf?v=1.0.>
• [11] Leppönen R., Hakan J.: Properties of Nitrided Components - A result of the Materiał and the Nitriding Process, p.7-8 ISSN 0284-3366.
• [12] Weissohn K.H., Winter K.M.: Measurement and Control of Nitriding and Nitrocarburizing Process [dostęp: 09.23.2003. Dostępny w World Wide Web: www.proces-electronic.de.
• [13] Taylor E.: Salt Treatment That Prevents Corrosion. „Metal Progress" 1983, vol. 7, p. 21-25.
• [14] Stratton P., Boodey B.: Colouring Stainless Steel by Controlled Oxidation. „Heat Treatment of Metals" 2003, vol. 3, p. 65-67.
• [15] MrowecS.: Utlenianie metali wysokotopliwych. „Archiwum Hutnictwa" 1978, t. 23, z. 3, p. 361-394.
• [16] Mrowec S., Werber T.: Korozja gazowa metali. Wydawnictwo Śląsk 1975.
• [17] Basiński A.: Chemia nieorganiczna i ogólna. PWN, Warszawa 1953.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.