Nitrided layers on unalloyed steels with an enhanced corrosion resistance

• Autorzy: Wach P. , Michalski J. , Burdyński K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2015.12.2

Warianty tytułu

PL

Warstwy azotowane na stalach niestopowych o zwiększonej odporności korozyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents nitrided layers on C10 steel and their corrosion properties. Nitrided layers with a surface layer of iron nitrides with the γ’ (Fe4N) structure were formed on unalloyed steel upon which their investigation was performed. The Surface layers of iron nitrides had a thickness of 3.0 to 11.0 μm. Such layers may constitute an alternative for the hitherto industrially manufactured, thick-surface layers of nitrides exceeding 20 μm, subsequently oxidised and impregnated. The so-produced layers were subject to basic metallographic, X-ray crystallography and corrosion resistance testing carried out using electrochemical methods and in a neutral salt spray chamber. It was found that the layers consisting exclusively of γ’ phase had a good corrosion resistance. A complete tightness and thickness of the layers not lower than 9.0 μm is a prerequisite for achieving an enhanced resistance. Thinner layers demonstrated good electrochemical properties however they did not exhibit corrosion resistance in the salt spray chamber.

PL

W artykule przedstawiono warstwy azotowane na stali C10 i ich właściwości korozyjne. Na stali niestopowej wytworzono i przebadano warstwy azotowane z przypowierzchniową warstwa azotków żelaza o strukturze γ’ (Fe4N). Przypowierzchniowe warstwy azotków żelaza posiadały grubość od 3,0 do 11,0 μm. Warstwy takie mogą stanowić alternatywę dla dotychczas wytwarzanych przemysłowo grubych przypowierzchniowych warstw azotków powyżej 20 μm, następnie utlenianych i impregnowanych. Na tak wytworzonych warstwach przeprowadzono podstawowe badania metalograficzne, rentgenostrukturalne oraz odporności korozyjnej wykonane metodami elektrochemicznymi i w komorze obojętnej mgły solnej . Stwierdzono, że warstwy składające się tylko z fazy γ’ posiadają dobrą odporność korozyjną. Warunkiem koniecznym do osiągniecia zwiększonej odporności jest ich całkowita szczelność oraz grubość nie mniejsza niż 9,0 μm. Cieńsze warstwy posiadały dobre właściwości elektrochemiczne ale nie wykazywały odporności korozyjnej w komorze solnej.

Słowa kluczowe

EN

nitriding; corrosion resistance; iron nitrides

PL

azotowanie gazowe; odporność korozyjna; azotek żelaza

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 12
• Strony: 447--450
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wach P.

• Institute of Precision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw

autor

Michalski J.

• Institute of Precision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw

autor

Burdyński K.

• Institute of Precision Mechanics, Duchnicka 3, 01-796 Warsaw

Bibliografia

• 1. Praca zbiorowa pracowników IMP, Procesy obróbki cieplno-chemicznej, tom 2, Podręcznik dla uczestników Studium Korespondencyjno- Słuchowego, Warsaw, 1987.
• 2. H.J. Spies: Corrosion behaviour of nitrided, nitrocarburised and carburised steels, Thermochemical Surface Engineering of Steels, Edited by: Eric J. Mittemeijer and Marcel A. J. Somers, 2015, p. 267-309 ISBN: 978-0-85709-592-3.
• 3. M.L. Doche, V. Meynie, H. Mazille, C. Deramaix, P. Jacquot: Improvement of the corrosion resistance of low-pressure nitrided and post-oxidized steels by a polymer impregnation final treatment, Surface and Coatings Technology 154, 2002, p. 113-123.
• 4. Bo Lin He, Ying Xia Yu, Jian Ping Shi: The Effect of QPQ Salt-Bath Nitriding on Microstructure and Wear Resistance of 3Cr2W8V Steel, Materials Science Forum, vol. 628-629, 2009, p. 715-720.
• 5. Wei Cai, Fanna Meng, Xinyan Gao, Jing Hu: Effect of QPQ nitriding time on wear and corrosion behavior of 45 carbon steel, Applied Surface Science, vol. 261, 2012, 411-414.
• 6. Yang Li, Liang Wang, Dandan Zhang, Lie Shen: Improvement of corrosion resistance of nitrided low alloy steel by plasma post-oxidation, Applied Surface Science, vol. 256, 2010, 4149-4152.
• 7. J. Iwanow, J. Senatorski, J. Tacikowski: Impregnated nitride layers – the new modification of layers resistant against the wear and corrosion damges, Proceedings of the 9th International Seminar Nitriding Technology Theory&Practice, Warsaw, 2003, p. 87-102, ISBN 83-916386-2-6.
• 8. Jiqiang Wu, Han Liu, Xuemei Ye, Yating Chai, Jing Hu: Enhancement of corrosion resistance for plasma nitrided AISI 4140 steel by plain air plasma post-oxidizing, Journal of Alloys and Compounds, vol. 632, 2015, p. 397-401.