Wpływ wodoru na warstwy azotowane na stali 34CrAlNi7-10

• Autorzy: Ćwiek J.

Warianty tytułu

EN

Influence of hydrogen on nitrided layers on 34CrAlNi7-10 steel

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna "Antykorozja : Systemy - Materiały - Powłoki" (19 ; 30.03-01.04.2011 ; Ustroń, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warstwy azotowanej jarzeniowo na stali 34CrAlNi7-10 na jej podatność na niszczenie wodorowe. Badania przeprowadzono rozciągając próbki z małą prędkością w powietrzu i środowisku kwaśnym podczas polaryzacji katodowej. Badano przenikanie oraz absorpcję wodoru przez warstwę azotowaną - wykonano elektrochemiczne pomiary przenikania wodoru przez membranę oraz pomiary ekstrakcji próżniowej. Przełomy próbek po próbach rozciągania obserwowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego w celu określenia wpływu wodoru na zmianę charakteru pękania. Warstwy azotowane stanowią barierę dla wnikania wodoru do stali, przez co zmniejsza się jej podatność na niszczenie wodorowe. Wodór jest głównie akumulowany w strefie azotków. Nawodorowanie warstwy azotowanej nie powoduje zwiększenia jej kruchości w próbie odkształcania z małą prędkością.

EN

Studies on the influence of nitrided layer on 34CrAlNi7-10 on the susceptibility of steel to hydrogen degradation has been presented in the paper. Investigations were carried out using the slow strain tensile rate test (SSRT) in air and in an acidic environment under cathodic polarization. Permeation and absorption of hydrogen in nitrided layer were evaluated - an electrochemical hydrogen permeation test through a membrane, and hydrogen vacuum extraction test were performed. The fractured surface of the specimens with modified layers were examined using a scanning electron microscope (SEM) in order to determine the influence of hydrogen on change in the fracture mode. Plasma nitrided layers, being effective barriers to hydrogen entry into steel, decrease the susceptibility of steel to hydrogen degradation. Hydrogen is mainly accumulated in a compound nitrides zone. There is no evidences for increase in the brittleness of nitrided layers with absorbed hydrogen.

Słowa kluczowe

PL

warstwy azotowane; azotowanie jarzeniowe; przenikanie wodoru; absorpcja wodoru; niszczenie wodorowe

EN

nitrided layers; plasma nitriding; hydrogen permeation; hydrogen absorption; hydrogen degradation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 4-5
• Strony: 225--229
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., il.

Twórcy

autor

Ćwiek J.

• Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska, Gliwice,

Bibliografia

• 1. R. A. Oriani, J. P. Hirth, M. Śmiałowski [red.]: Hydrogen Degradation of Ferrous Alloys, Noyes Publ., Park Ridge, USA, 1985.
• 2. A. Zieliński, Niszczenie wodorowe metali nieżelaznych i ich stopów. Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk, 1999.
• 3. D. Eliezer, N. Eliaz, O.N. Senkov, F.H. Froes: Positive effects of hydrogen in metals. Materials Science and Engineering A280 (2000) 220-224.
• 4. Corrosion sous contrainte, Phenomenologie et mecanismes. D. Desjardins, R. Oltra [red.], Edit. Phys., Bombannes, Francja, 1992.
• 5. T. Magnin: Advances in Corrosion-Deformation Interactions. Trans Tech. Publications, 1996.
• 6. P. F. Timmins, Solutions to hydrogen attack in steels. ASM Intl., Materials Park, OH, USA, 1997.
• 7. T. Burakowski, T. Wierzchoń: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa 1995.
• 8. P. Kula: Inżynieria warstwy powierzchniowej. Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 2000.
• 9. J. Flis: Wnikanie wodoru do stali ze zmodyfi kowaną warstwą wierzchnią. Ochrona przed korozją 42 nr 7 (2000) 177-179.
• 10. T. Zakroczymski: Metody zapobiegania absorpcji wodoru przez metale. Ochrona przed Korozją 47 nr 4 (2005) 90-93.
• 11. Z. Wolarek, T. Zakroczymski: Analiza wodoru dyfuzyjnego w azotowanym żelazie. Ochrona przed Korozją 44 nr 11A (2002) 236-240.
• 12. E. Łunarska, J. Michalski: Hydogen behaviour in the iron surface layer modified by plasma nitriding and ion boronising. Materials and Corrosion 51 (2000) 1-9.
• 13. P. Kula, R. Pietrasik, B. Wendler, K. Jakubowski: The effect of hydrogen in lubricated frictional couples. Wear 212 (1997) 199-205.
• 14. J. K. Włodarski: Tłokowe silniki spalinowe - procesy tribologiczne, WKŁ, Warszawa 1992.
• 15. S.P. Lynch, Failures of structures and components by environmentally assisted cracking, Engineering Failure Analysis 1 (1994) 77-90.
• 16. PN-EN 10085:2003 Stale do azotowania - warunki techniczne dostawy.
• 17. PN-EN ISO 6507-1:2007 Metale. Pomiar twardości sposobem Vickersa. Metoda badań.
• 18. PN-82/H-04550 Obróbka cieplno chemiczna. Warstwy azotowane. Badania.
• 19. PN-EN ISO 7539-7:2006 Korozja metali i stopów. Badanie korozji naprężeniowej. Próba odkształcania z małą prędkością.