XPS measurements of AISI 430 SS surface after electropolishing operations in a transpassive region of polarisation characteristics

• Autorzy: Hryniewicz T. , Rokosz K. , Raaen S.

Warianty tytułu

PL

Badania XPS powierzchni stali ferrytycznej AISI 430 po operacjach elektropolerowania w transpasywnym obszarze charakterystyk polaryzacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of measuring the chemical composition of the passive film formed on the ferritic steel AISI 430 SS after mechanical and electrochemical treatments. XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) measurements were taken to obtain the chemical composition of the passive film on AISI 430 SS. The study results show that the ratio of the chromium compounds to iron compounds (Cr/Fe) in the passive film varies depend on the kind of surface treatment, starting from 0.4 after abrasive polishing (MP), up to 2.59 after standard electropolishing (EP) operation. The results of Cr/Fe ratio after electropolishing with electrolyte stirring (MIX) and these after magnetoelectropolishing (MEP) are between the two values. It was found that after electrochemical treatments the main compounds in the passive film consisted of Fe2O3, FeOOH, Cr2O3, Cr(OH)3.

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów składu chemicznego warstwy pasywnej wytworzonej na stali ferrytycznej AISI 430 po polerowaniu ściernym oraz polerowaniu elektrolitycznym. Skład chemiczny warstwy wierzchniej stali AISI 430 zbadano przy użyciu fotoelektronowej spektroskopii promieniami Roentgena (XPS). Wyniki badań pokazują, że stosunek zawartości związków chromu do związków żelaza (Cr/Fe) w warstwie pasywnej zmienia się w zależności od rodzaju obróbki powierzchniowej, poczynając od 0.4 po polerowaniu ściernym (MP), do 2,59 po standardowym polerowaniu elektrolitycznym (EP). Wyniki Cr/Fe po elektropolerowaniu z mieszaniem (MIX) i po magnetoelektro-polerowaniu (MEP) mieszczą się pomiędzy tymi wartościami. Na podstawie badań XPS stwierdzono, że warstwa wierzchnia stali składa się ze związków Fe2O3, FeOOH, Cr2O3, Cr(OH)3

Słowa kluczowe

EN

XPS measurements; ferritic stainless steel; magnetoelectropolishing

PL

ferrytyczna stal AISI 430; magnetoelektropolerowanie (MEP)

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 1
• Strony: 126--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Hryniewicz T.

autor

Rokosz K.

autor

Raaen S.

• Koszalin University of Technology, Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland,

Bibliografia

• [1] Hryniewicz T.: Physico-chemical and technological Fundamentals of electropolishing steels (Fizykochemiczne i technologiczne podstawy procesu elektropolerowania stali). Monografie 26, WSI Koszalin, 1989 (161 pages).
• [2] Hryniewicz T.: On the surface treatment of metal lic biomateriale (Wstęp do obróbki powierzchniowej biomateriałów metalowych). Wydawnictwo Uczelnianie Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2007 (155 pages).
• [3] Metals Handbook, 10th Edition, Vol. 1, Properties and Selection. Irons, Steels and High-Performance Alloys, ASM International, Materials Park, OH 44073, 1990.
• [4] Rokosz K.: Surface roughness measurements of AISI 316L SS after magnetoelectropolishing in in the transpassive region of polarisation characteristics (Kontrola chropowatości powierzchni stali AISI 316L SS po polerowaniu elektrochemicznym w polu magnetycznym w zakresie transpasywnym krzywej polaryzacji). Pomiary Automatyka Kontrola, 56 (4) (2010) 322-325.
• [5] Hryniewicz T., Rokicki R., Rokosz K.: Surface characterization of AISI 316L biomaterials obtained by electropolishing in a magnetic field. Surface & Coatings Technology, 202 (9) (2008) 1668-1673.
• [6] Hryniewicz T., Rokosz K.: Analysis of XPS results of AISI 316L SS electropolished and magnetoelectropolished at varying conditions, Surface & Coatings Technology, 204 (16-17) (2010) 2583-2592.
• [7] Rokicki R.: Apparatus and method for enhancing electropolishing utilizing magnetic fields. US Patent 7632390, 2009, http:// www.patengenius.com/patent/7632390.html
• [8] Crist B. V.: Handbook of Monochromatic XPS Spectra. The elements and Native Spectra Oxide. John Wiley & Sons Ltd., Chichester, New York, Weinheim, Brisbane, Singapore, Toronto, 2000.
• [9] Wagner C. D., Riggs W. M., Davis L. E., Moulder J. F., Muilenberg G. E.: Handbook of X-Ray Photoelectron Spectroscopy, Perkin-Elmer corporation, 1987.
• [10] Grosvenor A. P., Kobe B. A., McIntyre N. S., Tougaard S., Lennard W. N.: Use of QUASES/XPS measurements to determine the oxide composition and thickness on an iron substrate. Surf. Interface Anal., 36 (2004) 632-639.
• [11] Zangwill A.: Physics at surfaces. Press syndicate of the University of Cambridge, 1988.