Żaroodporność stali zaworowych z wytworzoną powłoką chromu i itru

• Autorzy: Migdalska M. , Wyrwa J. , Kyzioł K. , Grzesik Z.

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2017.7.2

Warianty tytułu

EN

Scaling-resistant properties of valve steels covered i thin chromium layer modified with yttrium

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań żaroodporności dwóch gatunków stali zaworowych tj. X33CrNiMn23-8 i X55CrMnNiN20-8 pokrytych powłoką chromu o grubości 1 mikrometra i powłoką itru. Badania utleniania prowadzono w atmosferze powietrza w warunkach izotermicznych (1173 K), oraz w warunkach wstrząsów cieplnych (298÷1173 K). Powłoki chromowe uzyskano metodą rozpylania magnetronowego (MS PVD). Próbki stali zaworowych z naniesioną powłoką chromu pokryto powłoką itru, który nanoszono elektrochemicznie przy użyciu 0,01 M roztworu Y(NO3)3 w alkoholu etylowym. Stwierdzono, że modyfikacja powierzchni stali zaworowych zwiększa ich odporność na utlenianie. Zastosowanie powłoki wielowarstwowej chromu i itru (Cr/Y) przynosi szczególnie dobre rezultaty w przypadku stali X55CrMnNiN20-8, która charakteryzuje się najniższą żaroodpornością wśród wszystkich badanych stali zaworowych.

EN

In this work the results of scaling-resistance studies performed on t grades of valve steels, i.e. X33CrNiMn23-8 and X55CrMnNiN20-8, covered by a chromium layer with 1 micrometer thickness modified and yttrium coating are discribed. The oxidation studies were carried out air atmosphere at a constant temperature (1173 K), as well as in thermal shock conditions (298+1173 K). The chromium coatings were obtained via magnetron sputtering (PVD). The valve steels, now containing a chromium layer on their surface, were then covered by an yttrium coating, which was electrochemically deposited using a 0.01 M Y(NO3)3 solution in ethyl alcohol. It was determined that modifying valve steel surfaces creases their resistance against oxidation. The application of multi-layer chromium and yttrium (Cr/Y) coatings leads to especially good results in the case of X55CrMnNiN20-8 steel, which exhibits the lowest scaling- resistance among all of the studied valve steels.

Słowa kluczowe

PL

stale zaworowe; powłoka Cr; powłoka Cr/Y; utlenianie

EN

valve steels; Cr coating; Cr/Y coating; oxidation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 7
• Strony: 218--221
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Migdalska M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

autor

Wyrwa J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

autor

Kyzioł K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

autor

Grzesik Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

Bibliografia

• [1] Drożdż Monika, Wojciech Pawlak, Zbigniew Grzesik. 2015. „The kinetics of high temperature degradation of thin chromium protective layers on valve steels" Ochrona przed Korozją 58 : 254-257.
• [2] Dulińska Dorota, Wojciech Pawlak, Zbigniew Grzesik. 2015. „The prospects in designing new generation of high temperature coatings in automobile engines". Archives of Metallurgy and Materials 60 : 903-907.
• [3] Grzesik Zbigniew, Krzysztof Adamaszek, Zbigniew Jurasz, Stanisław Mrowec. 2012. „Corrosion of valve steels in combustion gases of Diesel engines under thermal shock conditions". Defect and Diffusion Forum 323-325.
• [4] Grzesik Zbigniew, Zbigniew Jurasz, Krzysztof Adamaszek, Stanisław Mrowiec. 2012., “Oxidation Kinetics of Steels Utilized in the Production of Valves in Automobile Industry". High Temperature Materials and Processes 31 :775-779.
• [5] Mrowec Stanisław, Teodor Werber. 1982. Scalling-resistant iron-base alloys in Modern Scaling-Resistant Materials. Washington D.C. : National Standards and National Science Foundation.
• [6] Mrowec Stanisław, Zbigniew Grzesik. 2004. „Oxidation of nickel and transport properties of nickel oxide". Journal of Physics and Chemistry of Solids 65 : 1651-1657.
• [7] Scott Christopher, Alan T. Riga, Hyun Hong. 1995. „The erosion-corosion of nickel-base diesel engine exhaust valves". Wear 181 :485-494.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Badania zrealizowano w ramach projektu 2014/13/B/ST8/04312 finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.