Azotowanie plazmowe i jego wpływ na odporność korozyjną stali nierdzewnych

• Autorzy: Flis J.

Warianty tytułu

EN

Plasma nitriding and its effect on corrosion resistance of stainless steels

• Konferencja: Ogólnopolska Szkoleniowa Konferencja Naukowo-Techniczna "Promocje 2005 Antykorozja" ( 13 ; 06-08.04.2005 ; Ustroń, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Azotowanie jest szeroko stosowane w celu zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej, twardości i odporności na zużycie. Azotowanie stali chromowych w temperaturach ok. 550-580oC powoduje wydzielanie azotków chromu, co prowadzi do znacznego polepszenia własności tribologicznych, ale także do pogorszenia odporności korozyjnej; azotowanie w niższych temperaturach ok. 380-450oC może polepszyć odporność korozyjną dzięki powstawaniu przesyconego stałego roztworu azotu bez wydzieleń obcych faz. Niniejszy artykuł opisuje korozyjne zachowanie plazmowo azotowanych stali nierdzewnych i metody zwiększenia ich odporności na korozję. Znaczną poprawę odporności po wysokotemperaturowym azotowaniu (550-580oC) uzyskano po pasywacji w roztworze NaOH/KNO3 lub w soli stopionej NaNO3/KNO3, a zwłaszcza po fosforanowaniu. Azotowanie nisko-temperaturowe powodowało silny wzrost odporności na korozję wżerową w roztworach chlorkowych. Analiza AES/XPS powierzchniowych produktów korozji wykazała powstawanie na stalach po nisko-temperaturowym azotowaniu większych ilości związków Cr(III), Mo(IV) i Mo(VI) mających działanie inhibicyjne; nagromadzanie tych związków może być powodem dużej odporności na korozje wżerową.

EN

Nitriding is widely used for increasing the fatigue strength, hardness and wear resistance of steels. Nitriding of chromium-bearing steels at temperatures of about 550-580oC results in the formation of chromium nitride precipitates which lead to a strong improvement of tribological properties, but also to a deterioration of corrosion resistance; nitriding at lower temperatures of about 380-450oC can enhance the corrosion resistance owing to the formation of a supersaturated solid solution of nitrogen without precipitates. This article describes the corrosion behaviour of plasma nitrided stainless steels and methods for increasing their corrosion resistance. A significant improvement of corrosion resistance after high-temperature nitriding (550-600oC) was achieved by passivation in a NaOH/KNO3 solution or in a molten NaNO3/KNO3 mixture, and particularly by phosphating. Low-temperature nitriding resulted in a strong increase of resistance to pitting corrosion in chloride solutions. An AES/XPS analysis of surface corrosion products showed that on low-temperature nitrided steels, the amount of inhibitive species Cr(III), Mo(IV) and Mo(VI) was larger; an increased amount of these species can be responsible for a high resistance to pitting corrosion.

Słowa kluczowe

PL

stal nierdzewna; azotowanie; twardość; zachowanie korozyjne

EN

stainless steel; nitriding; hardness; corrosion behaviour

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 4
• Strony: 86--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Flis J.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Chemii Fizycznej Ul. Kasprzaka 44/52 01-224 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Ion Nitriding and łon Carburizing (Eds.: Spalvins T., Kovacs W. L.). ASM International, Materials Park, OH 1990.
• 2. Surface Engineering (Ed.: Datta F. K., Gray J. S.). Royal Society of Chemistry, Cambridge 1993.
• 3. Süry P.: Br. Corros. J. 1979, 13, p. 31
• 4. Zhang Z. I., Bell T.: Surf. Engng. 1985, l, p. 131.
• 5. Flis J., Mankowski J., Rolinski E.: Surf. Engng. 1989, 5, p. 151.
• 6. Mankowski J.. Flis J.: Corros. Sci. 1993, 35, p. 111.
• 7. Truman J. E.: Stainless Steel Ind. 1978, 6, p. 21.
• 8. Bell T., Kumar D.: Metals Technol. 1978, 5, p. 293.
• 9. Ritter A.M., Henry M.F., Savage W.F.: Metali. Trans. 1984, A 15, p. 1339.
• 10. Rayaprolu D.B., Hendry A.: Materials Science and Technology 1988, 4, p. 136.
• 11. Sun Y., Bell T, Kolosvary Z., Flis J.: Heat Treat. Metals, 1999, 26, p. 9.
• 12. Ichii K., Fujimura K., Takase T: Technol. Rep. KasaiUniv. 1986, 27, p. 135.
• 13. Gemma K., Kawakami M.: High Temp. Materials and Processes 1989, 8, p. 205.
• 14. Samandi M., Shedden B. A., Bell T., Collins G. A., Hutchings R., Tendys J.: J. Vac. Sci. Technol. 1994,8 12, p. 935.
• 15. Menthe E., Rie K.-T, Schultze J. W., Simson S.: Surf. Coat. Technol. 1995, 74-75, p. 412.
• 16. Sun Y, Li X. Y, Bell T: J. Materials Sci. 1999, 34, p. 4793.
• 17. Sun Y, Bell T.: Wear 1998. 218, p. 34.
• 18. Flis J., Gajek A.: J. Electroanal. Chem. 2001, 515, p. 82.
• 19.. Easterday J. R., in "Surface Engineering" (Ed.: Meguid S. A.), p. 52. Elsevier, London 1990.
• 20. Chatterjee-Fischer R. et al.: "Wärmebahandlung von Eisenwerkstoffen: Nitrieren und Nitrocarburieren". Expert Yerlag, Sindelfingen 1986.
• 21. Trojanowski J., Wierzchom T.: Inżynieria Powierzchni 1997, Nr 2/3, s. 54.
• 22. Iwanów J., Senatorski J., Tacikowski J.: Inżynieria Powierzchni 2003, Nr l, s. 24.
• 23. Flis J., Mankowski J., Zakroczymski T, Bell T., Janosi S., Kolozsvary Z., Narowska B.: Corros. Sci. 1999, 41, p. 1257.
• 24. Flis J„ Mankowski J., Zakroczymski T, Bell T.: Corros. Sci. 2001, 43, p. 1711.
• 25. Flis J., Kuczynska M.: J. Electrochem. Soc. 2004, S51, p. B573.