Wpływ węgloazotowania stali nierdzewnej na charakterystyki korozyjne w zakwaszonych środowiskach siarczanowych

• Autorzy: Jagielska K. , Bala H. , Jasiński J.

Warianty tytułu

EN

Effect of carbonitriding of AISI 420 stainless steel on its corrosion characteristics in acidified sulphate media

• Konferencja: Krajowa Konferencja ,,Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym" (III; 28.05 - 01.06.2006; Międzyzdroje, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono elektrochemiczne charakterystyki polaryzacyjne stali 4H13 poddanej wegloazotowaniu w złożu fluidalnym. Ocenę odporności korozyjnej otrzymanych w wyniku obróbki cieplno-chemicznej warstw powierzchniowych na stali nierdzewnej przeprowadzono wykorzystując do tego celu metodę postępującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głębiej położonych obszarach warstwy wierzchniej. Metoda ta pozwoliła na określenie zmian poszczególnych charakterystycznych parametrów korozyjnych odczytywanych z potencjokinetycznych krzywych polaryzacji, a co za tym idzie - umożliwiła wykreślenie profili głębokościowych tych parametrów. Badania odporności stali 4H13 na korozje ogólną wykonano w 0,5M roztworach siarczanowych o trzech wartościach pH: 1, 2 i 4. Grubość powstałej wegloazotowanej warstwy oceniano na podstawie spektrofotometrycznej analizy zawartości węgla oraz mikrotwardości na przekroju poprzecznym obrobionego cieplnie materiału. Szybkość korozji ogólnej obrobionych cieplno-chemicznie warstw zewnętrznych stali 4H13 w roztworach o pH = 1- 4 jest 2-3-krotnie większa niż szybkość korozji osnowy. Pogorszenie charakterystyk stanu pasywnego wegloazotowanej stali uwidacznia sie przez wzrost wartości krytycznego prądu pasywacji oraz minimalnego prądu w zakresie pasywnym.

EN

Electrochemical polarisation characteristics of AISI 420 type stainless steel, carbonitrided in fluid flow, are presented. The evaluation of the corrosion resistance of carbonitrided stainless steel was carried out by using the so called progressive thinning method, consisting in determination of polarisation characteristics on increasingly-deeper situated regions of the top layer. This method made it possible to determine changes in particular corrosion parameters read out from potentiokinetic polarisation curves, thus enabling the depth profiles of these parameters. The resistance of the 4H13 steel against acid corrosion was determined in acidified 0.5M sulphate solutions having three different pH values, namely 1, 2 and 4. The thickness of the carbonitrided layer has been evaluated on the basis of the spectrophotometric analysis of carbon content and microhardness on the cross section of the surfacial layer. The corrosion rate of the outer layers of the carbonitrided AISI 420 stainless steel is approximately 3-4 as high as that of the matrix. The passive state characteristics of the treated layers are also worsened, which is manifested by a rapid increase in the critical passivation current and current density within the passive range.

Słowa kluczowe

PL

węgloazotowanie; stal nierdzewna; zakwaszone środowisko siarczanowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 3
• Strony: 403--406
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Jagielska K.

autor

Bala H.

autor

Jasiński J.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Chemii,

Bibliografia

• [1] V. Vodarek, M. Tvrdy, A. Korcak, Korcak, Heat treatment of supermartensitic steels, Inż. Materiałowa, Nr 5, 939 (2001)
• [2] C. Tassin, F. Laroudie, M. Pons, L. Lelait, Lelait, Improvement of the wear resistance of 316L stainless steel by laser surfach alloying, Surf. Coat. Technol, 80, 207 (1996)
• [3] T. Fukuda, H. Hattori, Fluidized-Bed Furnaces with Gas Recovery, Heat Treat. Met, 15, 53 (1988)
• [4] D. Dragomir, L. Druga, The advantages of Fluidized bed carburizing,Mat. Sci. Eng, A302, 115 (2001).
• [5] M. Ritter, M. F. Henry, W. F. Savage, High Temperature Phase Chemistries and Solidification Made Prediction in Nitrogen Strengthened Austenitic Stainless Steels, Metall. Trans., A15, 1339 (1984)
• [6] D. Peckner, I. M. Bernstein, Handbook of Stainless Steels, McGraw-Hill Campany, New York, 1977
• [7] B. S. Suh, W. J. Lee, Surface hardening of AISI 316 stainless steel using plasma carburizing, Thin Solid Films, 295, 185 (1997)
• [8] H. U. Hong, S. W. Nam, The occurrence of grain boundary serration and its effect on the M2 3C6 carbide characteristics in an AISI 316 stainless steel, Mat. Sci, Eng., A332, 255 (2002)
• [9] M. Matula, L. Hyspecka, M. Svoboda, V. Vodarek, C. Dagbert, Intergranular corrosion of AISI 316L steel, Mater. Charact, 46, 203 (2001)
• [10] F. M. El-Hossary, N. Z. Negm, S. M. Khalil, A. M. Abd Elrahman, Formation and properties of a carbonitrided layer in 304 stainless steel using different radio frequency plasma powers, Thin Solid Films, 405, 179 (2002)
• [11] E. Menthe, A. Bulak, J. Olfe, A. Zimmermann, K. T. Rie, Improvement of the mechanical properties of austenitic stainless steel after plasma nitriding Surf. Coat. Technol, 133/134, 259 (2000)
• [12] H. Leda, Nitrogen in martensitic stainless steels J. Mater Process. Tech., 53, 263 (1995)
• [13] T. Bell, Y. Sun, Low-temperature Plasma Nitriding and Carburising of Austenitic Stainless Steel, Heat Treat. Met, 29, 57 (2002)
• [14] J. Jasiński, T. Fraczek, L. Jeziorski, Obróbka cieplna w złożu fluidalnym, I Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Nowoczesne technologie w inżynierii powierzchni” s. 73, Łódź - Spała, 20-23.IX.1994
• [15] J. Jasiński, T. Fraczek, L. Jeziorski, Efekty i możliwości stosowania fluidalnej obróbki cieplnej, Inż. Materiałowa, Nr 3/4, 102 (1995)
• [16] K. Jagielska, Praca doktorska, Częstochowa 2003
• [17] K. Jagielska, H. Bala, Wykorzystanie metody postępującego ścieniania w badaniach odporności korozyjnej warstw wierzchnich wytwarzanych w wyniku obróbki cieplno-chemicznej, International Conference „Modern Methods of Corrosion Monitoring for Estimation of Substantial Losses and Costs”, Proceedings, s. 147, Jurata, 19-21.V.2003
• [18] K. Jagielska, H. Bala, J. Jasiński, R. Torbus, Własności mechaniczne i charakterystyki korozyjne stali 4H13 nawęglanej w złożu fluidalnym, Ochr. przed Korozją, Nr 11A, 219 (2002)
• [19] K. Jagielska, H. Bala, J. Jasiński, B. Kucharska, Charakterystyki korozyjne stali 4H13 węgloazotowanej w złożu fluidalnym, Ochr. przed Korozją, 11s/A, s. 214-218 (2003)
• [20] H. Bala, The corrosion of iron in sulphate solutions, Electrochim. Acta, 29, 119 (1984)
• [21] K. Jagielska, H. Bala, J. Jasiński, Badania charakterystyk elektrochemicznych stali 4H13 po obróbce cieplnej i cieplnochemicznej w złożu fluidalnym, Ochr. przed Korozją Wydanie Specjalne, s. 277 (2002)
• [22] K. Jagielska H. Bala, J. Jasiński, Wpływ obróbki próżniowej na potencjokinetyczne charakterystyki martenzytycznej stali 4H13 w środowiskach siarczanowych, Nowe Osiągnięcia w Badaniach i Inżynierii Korozyjnej, Materiały VII Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowo-Technicznego, s. 225, Poraj 21-23.XI.2001