Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of PAA on the Microstructure and Corrosion Resistance of Electrophoretically Deposited SiO2 and Ni/SiO2 Coatings on X2CrNiMo17-12-2 Steel

Ratajski T., Kalemba-Rec I., Dubiel B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 4

2073--2079

EN

The effect of anionic surfactant in the form of polyacrylic acid (PAA) on the electrophoretic deposition of the SiO2 and Ni/SiO2 coatings on X2CrNiMo17-12-2 stainless steel was examined. Parameters of the process, such as chemical composition of the suspensions, voltage between the electrodes and the deposition time were experimentally selected. Zeta potential measurements showed a beneficial effect of polyacrylic acid on the SiO2 and Ni particles stability in ethanol. Scanning and transmission electron microscopy studies revealed that the microstructure of the coatings obtained from the suspensions containing polyelectrolyte is more homogenous and has less amount of desiccation cracks on the surface. The results of the polarization tests have shown that addition of anionic surfactant improves also corrosion resistance of the coatings in 3.5% NaCl solution.

2

Characterization of oxide layers made on aluminum alloy 7075 by different methods

Jędrusik M., Dębowska A., Kopia A., Petrzak P., Koclęga D., Kalemba-Rec I.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 42, no. 3

187--193

EN

Aluminum and aluminum alloys are now being widely used as materials for structural applications due to a number of valuable properties. Improvement in the functional and decorative properties of aluminum can be obtained by forming an oxide layer on its surface. The aim of the present study was to produce and compare the properties of oxide layers on the surface of aluminum alloy 7075 and compare their properties. The methods that were used during the study were as follows: phosphating, micro-arc oxidation, and a chemical method involving the formation of a passive layer. The layers were subjected to corrosion tests. SEM and EDS methods were used for characterization of the received results. Also, some tests on an optical profilometer were done. It was proven that the micro-arc oxidation method allowed us to obtain a layer with the greatest thickness and highest corrosion resistance.

PL

Glin i jego stopy są obecnie powszechnie wykorzystywanym materiałem do zastosowań konstrukcyjnych ze względu stosunek masy do wytrzymałości. Poprawę własności funkcyjnych i dekoracyjnych aluminium uzyskać można przez wytworzenie warstwy tlenku na jego powierzchni. Celem badań było wytworzenie warstw tlenkowych na podłożu ze stopu aluminium 7075 i porównanie ich właściwości. Zastosowano trzy metody: fosforanowanie, micro-arc oxidation oraz metodę chemiczną polegającą na wytworzeniu warstwy pasywnej. Otrzymane powłoki poddano testom korozyjnym oraz charakteryzowano z zastosowaniem następujących metod: SEM, EDS. Wykonano też badania na profilometrze optycznym. Metoda micro-arc oxidation pozwala na uzyskanie warstwy o największej grubości oraz najlepszej odporności na korozję.

3

Influence of polyethylenimine on the electrophoretic deposition of SiO2 and Ni/SiO2 coatings on 316L stainless steel

Ratajski T., Kalemba-Rec I., Dubiel B.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

184--189

EN

The aim of the present work was to investigate the influence of polyethylenimine, a cationic polymer surfactant, on the microstructure and corrosion resistance of SiO2 and Ni/SiO2 coatings electrophoretically deposited on 316L stainless steel. The relationship between zeta potential and pH of the ethanol-based suspensions of SiO2 and Ni powder particles with addition of polyethylenimine was determined. The parameters of electrophoretic deposition process (applied voltage, time, distance between electrodes) were developed to prepare good quality coatings. Cathodophoresis from suspensions with polyethylenimine addition was performed with slightly lower applied voltage and time as compared to anodic deposition of coatings without surfactant. The microstructure of the coatings, their surface roughness and adhesion to the substrate were investigated. The protective behaviour of the coatings was studied by potentiodynamic measurements in 3.5% NaCl water solution. The microstructure and properties of the coatings were compared with those obtained without polyethylenimine addition. It was determined that the microstructure of SiO2 and Ni/SiO2 coatings deposited from suspensions containing polyethylenimine was more uniform and contained smaller amount of cracks and voids than the coatings achieved without polyelectrolyte. It was also observed that the quality improvement of the coatings deposited on 316L steel due to addition of polyelectrolyte with binding properties leads to increase of their corrosion resistance.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu polietylenoiminy (PEI) na stabilność zawiesin na bazie etanolu używanych do osadzania elektroforetycznego (EPD) powłok SiO2 i nanokompozytowych powłok Ni/SiO2 na stali 316L. Zbadano mikrostrukturę powłok oraz topografię powierzchni, przyczepność do podłoża i odporność na korozję w 3,5% roztworze NaCl.

4

Characterisation of TCP phases in CMSX-4 single crystal superalloy subjected to high temperature annealing and creep deformation

Dubiel B., Indyka P., Kruk A., Kalemba-Rec I., Moskalewicz T., Berent K., Gajewska M.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

150--155

EN

A high temperature exposure of nickel-base single crystal superalloys leads to a formation of topologically close packed (TCP) phases, what can deteriorate their creep strength. Therefore, the aim of the present work was to investigate TCP phases precipitated in CMSX-4 superalloy after a two-step treatment consisting of annealing at temperature of 1100°C followed by a creep deformation at temperature of 900°C. The microstructure of CMSX-4 superalloy exposed to a high temperature was investigated by means of scanning and transmission electron microscopy as well as scanning-transmission electron microscopy in high angle annular dark field mode. The chemical composition in nanoareas was determined using the high spatial resolution and high count rate energy dispersive X-ray spectroscopy. A three-dimensional characterization of the microstructure of annealed and creep tested single crystal superalloy was carried out by means of electron tomography. Results of microstructural investigation have shown that after the application of two-step high temperature exposure the TCP precipitates present in CMSX-4 superalloy are P and μ phases. The most pronounced differences in the chemical composition of the investigated P and μ phase particles are concerned with W and Re content. It was determined that the P phase contains a higher amount of W, while the μ phase is mostly rich in Re.

PL

Monokrystaliczne nadstopy niklu to nowoczesne materiały żarowytrzymałe, zaprojektowane specjalnie do zastosowania na łopatki turbin gazowych. Skład chemiczny tych stopów jest tak dobrany, aby w mikrostrukturze uzyskać około 70% udziału objętościowego wydzieleń fazy γʹ o kształcie sześciennym oraz umocnienie roztworowe osnowy γ. Silny efekt umocnienia zapewniają pierwiastki o dużym promieniu atomowym, takie jak Re, W i Mo, które wolno dyfundują w osnowie Ni. Jednak po długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze pierwiastki te sprzyjają wydzielaniu kruchych faz o strukturze topologicznie zwarcie wypełnionej (topologically close packed, TCP). Najczęściej spotykanymi fazami TCP w nadstopach monokrystalicznych są fazy σ, μ, P i R. Ze względu na niewielkie różnice parametrów sieci oraz składu chemicznego identyfikacja tych faz jest skomplikowana i wymaga połączenia komplementarnych technik dyfrakcji elektronów i mikroanalizy składu chemicznego. Celem pracy jest identyfikacja faz TCP w monokrystalicznym nadstopie niklu CMSX-4 po wysokotemperaturowym wyżarzaniu i pełzaniu, określenie ich składu chemicznego oraz kształtu i rozmieszczenia w przestrzeni z wykorzystaniem nowoczesnych metod analitycznej mikroskopii elektronowej i tomografii elektronowej.

5

Polimerowe, ceramiczne i kompozytowe powłoki osadzane elektroforetycznie poprawiające wybrane właściwości materiałów metalowych

Moskalewicz T., Dubiel B., Sak A., Ratajski D., Jugowiec D., Ledwig P., Cieniek Ł., Kalemba-Rec I., Radziszewska A., Kopia A., Zimowski S., Kot M., Łukaszczyk A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

170--180

PL

W pracy przedstawiono przykłady wytwarzania różnych powłok polimerowych, ceramicznych i kompozytowych na modelowych materiałach metalowych metodą osadzania elektroforetycznego. W celu uzyskania dobrej jakości powłok dobrano optymalny skład chemiczny roztworów koloidalnych i zawiesin stosowanych do osadzania, wyznaczono ich pH i potencjał elektrokinetyczny dzeta. W oparciu o badania makroskopowe osadzonych powłok dobrano napięcie prądu i czas osadzania elektroforetycznego. Wykonano badania mikrostruktury powłok i ich wybranych właściwości, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie ścierne i wyznaczono współczynnik tarcia. Wykazano, że osadzanie elektroforetyczne jest perspektywiczną metodą wytwarzania powłok: polimerowych (chitozanu i polieteroeteroketonu (PEEK)), ceramicznych (SiO2), kompozytowych (szkło żelowe/chitozan, TiO2/chitozan, SiO2/HA i Ni/SiO2) oraz porowatych (szkło żelowe/PEEK).

EN

This work presents the examples of electrophoretic deposition of various polymer, ceramic and composite coatings on model metallic materials. To obtain good quality coatings, chemical composition of colloidal solutions and suspensions as well as their pH and Zeta potential were optimized. The voltage and deposition time were experimentally selected by macroscopic examination of as-deposited coatings. Investigation of the coatings comprised microstructural analysis as well as determination of their corrosion resistance, wear resistance and friction coefficient. It was demonstrated that electrophoretic deposition is a prospective method for obtaining various coatings: polymer chitosan and polyetheroetheroketone (PEEK), ceramic SiO2, composite gel glass/chitosan, TiO2/chitosan, SiO2/HA and Ni/SiO2 as well as porous sol-gel glass/PEEK coatings.

6

The Effect of Low Deformation Asymmetric Rolling on Microstructure and Texture of the Polycrystalline Copper

Uniwersał A., Wróbel M., Wroński S., Kalemba-Rec I., Wroński M., Wierzbanowski K., Baczmański A., Bacroix B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2183--2188

EN

In the most recent years the asymmetric rolling (AR) attracts attention of researchers and technologists. This process can improve some technological parameters (e.g. modification of rolling torque and load, power requirements, etc.) as well as provide the possibility of grain refinement in a relatively inexpensive way. Most of the reports concerning microstructural changes produced by AR refer to high deformations imposed in highly asymmetric conditions. However, such rolling conditions are difficult to control, so there are no prospects to their quick industrial implementation. The present paper refers to relatively low deformation and low asymmetry rate, that is much more interesting for the industry. It was shown that bending of the rolled band (important disadvantage of the AR technology) can be controlled by adjusting of the amount of deformation and asymmetry. It was also shown that ca. 30% reduction in thickness during cold rolling, together with a relatively low asymmetry, reduces significantly the grain size and produces a more fragmented microstructure inside grains of the polycrystalline copper comparing to the symmetric rolling (SR). The material hardness after AR is higher than after the SR. Moreover, the crystallographic texture asymmetry, expressed by its rotation around the transverse direction, is observed in the AR material.

7

Manufacturing, Microstructure and Corrosion Resistance of Electrophoretically Deposited SiO2 and Ni/SiO2 Coatings On X2CrNiMo17–12–2 Steel

Ratajski T., Kalemba-Rec I., Dubiel B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1221--1227

EN

The SiO2 and Ni/SiO2 coatings were electrophoretically deposited on X2CrNiMo17-12-2 steel using ethanol-based suspensions of the SiO2 and Ni powders. The influence of the zeta potential and concentration of the suspensions, the applied voltage and deposition time on the quality of the coatings was studied. Microstructure of the plan-view and cross sections of the coatings was investigated using scanning electron microscopy. The plan-view images revealed the uniform microstructure of the coatings with sporadically observed cracks, pores as well SiO2 and Ni agglomerates. On the cross-sections, the Cr2O3 layer, resulted from oxidation of the substrate during sintering of the coatings was observed. The polarization tests have shown that SiO2 and Ni/SiO2 coatings improve the corrosion resistance of the X2CrNiMo17-12-2 steel in 3.5% NaCl aqueous solution.

8

Wpływ kształtu narzędzia w procesie zgrzewania FSW na właściwości złączy stopów aluminium 5083 i 7075

Kalemba-Rec I.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

338--342

PL

W pracy określono wpływ kształtu narzędzia zgrzewającego na właściwości mechaniczne doczołowych złączy stopów aluminium 5083-H111 i 7075- T651 wykonanych metodą zgrzewania tarciowego z mieszaniem materiału (Friction Stir Welding — FSW). Do wykonania złączy zastosowano dwa różne narzędzia. Oba narzędzia składały się ze spiralnego wieńca opory i trzpienia: stożkowego, gwintowanego lub typu Triflute. Właściwości mechaniczne złączy określono na podstawie pomiarów twardości i próby rozciągania. Wyniki tych badań porównano z obserwacjami mikrostruktury wykonanymi za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Przeprowadzone badania wykazały, że dobór odpowiednich parametrów procesu FSW (prędkości zgrzewania i prędkości obrotowej narzędzia) pozwala na uzyskanie trwałego złącza stopów 5083-H111 i 7075-T651, pozbawionego wad i nieciągłości, charakteryzującego się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, bez względu na zastosowane narzędzie zgrzewające. Jednak kształt narzędzia (trzpienia) ma istotny wpływ na wymieszanie materiałów i mikrostrukturę w strefie mieszania, a zatem i na własności złącza. Za pomocą narzędzia z trzpieniem typu Triflute uzyskano szerszy obszar zgrzeiny o dokładniejszym wymieszaniu materiałów (obecność w mikrostrukturze pasm o pośrednim składzie chemicznym pomiędzy składem stopu 5083 a 7075) niż w przypadku użycia trzpienia stożkowego. Wytrzymałość na rozciąganie złącza uzyskanego narzędziem Triflute jest o 90 MPa większa niż w przypadku zastosowania narzędzia stożkowego.

EN

The influence of shape of FSW tool on mechanical properties of friction stir welded 5083-H111 and 7075-T651 aluminium alloys has been investigated. Two different tools have been used to weld the joints. Both tools consisted of a spiral shoulder and a pin: tapered with thread or Triflute. The mechanical properties of welds were determined by hardness measurements and tensile tests. The mechanical characterization was supplemented by microstructural examination using light microscopy and scanning electron microscopy. The results indicate that the choice of right FSW parameters (welding velocity and tool rotation speed) allows to obtain a defect-free joint between 5083-H111 and 7075-T651 alloys, which was characterized by good mechanical properties irrespective of the applied FSW tool. But the pin shape have the effect on mixing of materials and microstructure in the stirred zone as well as on weld properties. In case of Triflute pin the weld area was wider with more accurate mixing of materials (presence of microstructural bands, which the chemical composition was intermediate between 5083 and 7075 alloys) than using the tapered pin. Tensile strength of weld obtaining by Triflute pin was higher (about 90 MPa) than for weld produced by the tapered pin.