Modyfikacja powierzchni tytanu w procesie utleniania izotermicznego

• Autorzy: Aniołek K. , Kupka M. , Dercz G.

Warianty tytułu

EN

Surface modification of titanium by isothermal oxidation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące modyfikacji powierzchni tytanu Grade 2 w procesie utleniania izotermicznego. W badaniach eksperymentalnych opisano kinetykę utleniania badanego materiału w zakresie temperatury 500÷800°C. Wykazano, że im wyższa temperatura, tym intensywniej zachodzą procesy tworzenia się zgorzeliny tlenkowej. Największy przyrost masy stwierdzono w przypadku próbek utlenianych w temperaturze 800°C. Na skaningowym mikroskopie elektronowym określono morfologię otrzymanych warstw tlenkowych. Po utlenianiu w temperaturze 600°C cząstki wytworzonych tlenków były wyraźnie większe. Podwyższenie temperatury prowadziło do powstawania drobnych, zwartych cząstek w warstwie tlenkowej. W celu identyfikacji faz otrzymanych warstw tlenkowych wykonano badania składu fazowego z wykorzystaniem dyfraktometru rentgenowskiego. Stwierdzono, że w temperaturze 600 i 700°C dominującą fazą jest TiO2 w odmianie krystalograficznej rutylu oraz Ti3O. W temperaturze 800°C obserwowano tworzenie się samego rutylu.

EN

The paper presents results of research on surface modification of titanium Grade 2 by isothermal oxidation. Experimental studies described the oxidation kinetics of the test material in the temperature range 500÷800°C. It was shown that the higher the temperature, the more intensive processes occur in the oxide scale formation. The largest weight gain was observed for the samples oxidized at 800°C. The morphology of the layers of oxide was determined by scanning electron microscope. Oxidation at 600°C produced clearly larger oxide particles, while increasing the temperature leads to the formation of small, dense particles in the oxide layer. In order to identify the ingredients of the oxide layers the phase composition was performed using X-ray diffractometer. It was found that at 600 and 700°C the dominant phase is a rutile as variety of crystallographic of the TiO2 and Ti3O. At a temperature of 800°C solely the rutile formation was observed.

Słowa kluczowe

PL

tytan; modyfikacja powierzchni; warstwy tlenkowe; izotermiczne utlenianie

EN

titanium; surface modification; oxide layers; isothermal oxidation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 81, nr 8
• Strony: 509--512
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Aniołek K.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach ul. 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów

autor

Kupka M.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach ul. 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów

autor

Dercz G.

• Uniwersytet Śląski, Wydział Informatyki i Nauki o Materiałach, Instytut Nauki o Materiałach ul. 75 Pułku Piechoty 1A, 41-500 Chorzów

Bibliografia

• 1. Chrzanowski W.: Corrosion behavior of Ti6Al7Nb alloy after different surface treatments. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. vol. 18, 2006, issue 1-2, pp. 67÷70
• 2. Liu X., Chu P., Ding Ch.: Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Materials Science and Engineering vol. 47, 2004, pp. 49÷121
• 3. Guleryuz H., Cimenoglu H.: Oxidation of Ti–6Al–4V alloy. Journal of Alloys and Compounds, vol. 472, 2009, pp. 241÷246
• 4. Kumar S., Narayanan T., Ganesh Sundara Raman S., K. Seshadri S.: Thermal oxidation of Ti6Al4V alloy: Microstructural and electrochemical characterization,” Materials Chemistry and Physics vol. 119, 2010, pp. 337÷346
• 5. Dong H. , Bell T.: Enhanced wear resistance of titanium surfaces by a new thermal oxidation treatment. Wear, vol. 238, 2000, pp. 131÷137
• 6. Cimenoglu H., Meydanoglu O., Baydogan M., Bermek H., Huner P., Kayali S.: Characterization of Thermally Oxidized Ti6Al7Nb Alloy for Biological Applications. Met. Mater. Int., vol. 17, 2011, no. 5, pp. 765÷770
• 7. Bloyce A. , Qi P.-Y., Dong H., Bell T.: Surface modification of titanium alloys for combined improvements in corrosion and wear resistance. Surface and Coatings Technology vol. 107, 1998, pp. 125÷132
• 8. Jasiński J., Mendzik K., Jeziorski L.: Struktura i właściwości tytanu technicznego po utlenianiu w złożu fluidalnym, Inżynieria Materiałowa, 2006, nr 5, s. 1021÷1023
• 9. Ebrahimi A.R. , Zarei F., Khosroshahi R.A.: Effect of thermal oxidation process on fatigue behavior of Ti-4Al-2V alloy. Surface & Coatings Technology vol. 203, 2008, pp. 199÷203