Mechanical properties and corrosion resistance of nickel-free nanocrystalline austenitic steel

• Autorzy: Tulinski M. , Jurczyk M.

Warianty tytułu

PL

Właściwości mechaniczne i odporność na korozję bezniklowej nanokrystalicznej stali austenitycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work, a nanocrystalline nickel-free stainless steels have been synthesized by the combination of mechanical alloying (MA), heat treatment and nitrogenation of elemental microcrystalline Fe, Cr, Mn and Mo powders. The process parameters, morphology and microhardness of obtained powders were determined. Phase transformation from the ferrite phase to austenite was confirmed by XRD analysis. Corrosion potentiodynamic tests were performed in H2SO4. The microhardness of the final bulk material was studied using Vickers method. According to existing conceptions, decreasing of material's crystallites size to nanometric scale allows to achieve much better mechanical properties (e.g. microhardness) compared to conventional materials. With regard to austenitic stainless steels it could help to obtain better products with better mechanical properties and corrosion resistance.

PL

Wytworzono z czystych proszków metali Fe, Cr, Mn i Mo nanokrystaliczną austenityczną stal bezniklową. Opracowano warunki procesu mechanicznej syntezy (MA) i obróbki cieplno-chemicznej - azotowania. Struktura ferrytyczna umożliwia prowadzenie dokładnej obróbki skrawaniem wyrobów z tej stali. Azotowanie w wysokiej temperaturze poprawia właściwości mechaniczne i zwiększa odporność na korozję. Omówiono warunki prowadzenia procesu, morfologii mikrostruktury i cząstek oraz wynik badań twardości i odporność na korozję. Analiza wyników badań wskazuje na dwukrotne zwiększenie twardości wytworzonej stali w porównaniu ze stalą konwencjonalną, a także poprawę odporności na korozję w środowisku H2SO4. Proces mechanicznej syntezy zmniejsza prędkość korozji wytworzonej stali.

Słowa kluczowe

EN

Ni-free stainless steel; mechanical alloying; corrosion

PL

bezniklowa nanokrystaliczna stal austenityczna; synteza mechaniczna; korozja

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 34, nr 1
• Strony: 73--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Tulinski M.

autor

Jurczyk M.

• Institute of Materials Science and Engineering, Poznan University of Technology, Marii Skłodowskiej-Curie Sq. 5, 60-965 Poznan, Poland,

Bibliografia

• [1] K.J. BUNDY: Corrosion and other electrochemical aspects of biomaterials. Crit. Rev. Biomed. Eng., 22 (1994), 139.
• [2] I.A.L. LIM: Biocomatibility of stent materials, MURJ, 11 (2004), 34.
• [3] C. ORNHAGEN, J.O. NILSSON, H. VANNEVIK: Characterization of a nitrogen-rich austenitic stainless steel used for osteosynthesis devices. J. Biomed. Mater. Res., 31 (1996), 97.
• [4] M. SUMITA, T. HANAWA, S.H. TEOH: Development of nitrogen-containing nickel-free austenitic stainless steels for metallic biomaterials-review. Materials Science and Engineering, C, 24 (2004), 753.
• [5] H. GLEITER: Nanocrystalline materials. Prog. Mater. Sci., 33 (1989), 323.
• [6] M. TULINSKI, M. JURCZYK: Mechanical and corrosion properties of Ni-free austenitic stainless steels. Archives of Metallurgy and Materials, 53 (2008) 3, 955.