Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The microstructure and properties of titanium carbide reinforced stainless steel matrix composites prepared by powder metallurgy

Szewczyk-Nykiel A.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 7

191--206

EN

TiC particle-reinforced AISI 316L stainless-steel matrix composites were prepared using conventional powder metallurgy technology. The effect of TiC content on the microstructure and properties of these composites has been investigated with a particular emphasis upon hardness, wear resistance and corrosion resistance in sea water environments. The results showed that TiC particle reinforcement improved the hardness, wear resistance and corrosion resistance of AISI 316L stainless steel. The higher TiC content in the studied composites resulted in a higher hardness of the wear surface and a lower wear rate. The best corrosion resistance in sea water was achieved for sintered AISI 316L – 5% TiC composite.

PL

Konwencjonalną technologią metalurgii proszków wytworzono umacniane cząstkami TiC kompozyty o osnowie austenitycznej stali AISI 316L. Dokonano oceny wpływu udziału cząstek TiC na mikrostrukturę i właściwości tych kompozytów, w szczególności twardość, odporność na zużycie ścierne i odporność na korozję w środowisku wody morskiej. Stwierdzono, że umocnienie cząstkami TiC doprowadziło do poprawy twardości, odporności na zużycie ścierne i odporności na korozję stali AISI 316L. Wraz ze wzrostem udziału TiC w badanych kompozytach wzrastała twardość powierzchni zużycia, a malała jej szybkość. Natomiast najlepszą odporność na korozję w wodzie morskiej wykazał spiekany kompozyt AISI 316L – 5% TiC.

2

Spawanie laserowe złączy blach ze stali AISI 316L

Kurc-Lisiecka A., Lisiecki A., Juroszek W.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2018

|

nr 11-12

69--73

PL

W artykule opisano wyniki badań wpływu podstawowych parametrów spawania laserowego (tj. mocy wiązki laserowej i prędkości spawania oraz energii liniowej spawania) blach ze stali nierdzewnej AISI 316L o grubości 3,0 mm na jakość i właściwości złączy doczołowych. Próby spawania wykonano za pomocą lasera dyskowego TruDisk 3302 firmy Trumpf o mocy maksymalnej 3,3 kW z głowicą ogniskującą wiązkę do średnicy 200 μm techniką bez materiału dodatkowego. Badania wykazały, że możliwe jest zapewnienie poprawnego kształtu spoiny o korzystnej drobnoziarnistej strukturze i wąskiej strefie wpływu ciepła, lecz wymaga to precyzyjnego doboru parametrów spawania, głównie niskiej energii liniowej spawania. Przeprowadzone pomiary mikrotwardości wykazały, że w wyniku spawania złączy doczołowych laserem dyskowym dużej mocy następują wyraźny spadek mikrotwardości w środkowej części spoiny, do ok. 181 HV0,2 oraz zwiększenie mikrotwardości w obszarze SWC, do ok. 205-207 HV0,2, przy mikrotwardości materiału rodzimego w zakresie 172-190 HV0,2.

EN

The article describes the results of the research on the influence of the basic parameters of the laser welding (i.e. laser beam power and welding speed as well as energy input) of 3.0 mm thick stainless steel AISI 316L sheets on the quality and properties of butt joints. The tests of welding have been conducted with a disc laser of the maximum output power of 3.3 kW and the beam spot diameter of 200 μm, by applying the autogenous technique, i.e. without an additional material. The results have demonstrated that it is possible to provide a proper shape of the weld of fine-grained structure and narrow heat affected zone, but it requires the careful selection of the welding parameters, especially low energy input. The microhardness measurements have shown that the welding of butt joints using a high power disc laser in HAZ area has resulted in a significant decrease of microhardness, to approximately 205-207 HV0.2, as compared to the base material (172-190 HV0.2) as well as in a decrease in the microhardness of the central part of the weld to approximately 181 HV0.2.

3

Corrosion resistance of sintered AISI 316L–hydroxyapatite biomaterials in Ringer’s solution

Szewczyk-Nykiel A.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 1

22--28

EN

AISI 316L–hydroxyapatite biomaterials were produced by the conventional powder metallurgy technology. In the case of materials such as these, proper and long-term functioning in the aggressive environment of body fluids is very important. Therefore, the purpose of this study was to determine the effect of hydroxyapatite content and sintering temperature on the properties including sintered density, open porosity, and in particular corrosion resistance of AISI 316L–hydroxyapatite biomaterials in Ringer’s solution. The measurement of sintered density and open porosity of studied materials was carried out by the water-displacement method. The corrosion behaviour was studied by open circuit potential measurement and potentiodynamic polarization method. It was stated that the properties of studied biomaterials are dependent on chemical composition of powders mixture and sintering temperature. The results showed that higher sintering temperature ensured to obtain lower values of corrosion current density and corrosion rate, and higher value of polarization resistance. The addition of 5 wt % hydroxyapatite provided to a significant improvement of corrosion resistance in Ringer’s solution in comparison to AISI 316L steel, while a slight decrease in corrosion resistance was observed for AISI 316L–10 wt % hydroxyapatite biomaterials. Passivation ability and better corrosion resistance indicate that sintered at 1240°C AISI 316L–5 wt % hydrohyapatite biomaterials is more appropriate for long-term functioning implants than AISI 316L steel. This biomaterial possessed good densification and the best corrosion resistance among all studied materials, as evidenced by the lowest corrosion current density and corrosion rate combined with the highest polarization resistance.

PL

W przypadku biomateriałów właściwe i długotrwałe funkcjonowanie w agresywnym środowisku płynów ustrojowych jest bardzo ważne. Austenityczne stale nierdzewne przy dobrych właściwościach mechanicznych wykazują jednak znaczną podatność na korozję elektrochemiczną, natomiast hydroksyapatyt charakteryzuje się bardzo dobrą biozgodnością i odpornością na korozję. Wprowadzenie dodatku hydroksyapatytu może wpłynąć na poprawę odporności korozyjnej, biozgodności, ale także właściwości tribologicznych stali AISI 316L. W pracy dokonano oceny odporności na korozję w roztworze Ringera spiekanych biomateriałów AISI 316L– hydroksyapatyt. Ponadto określono gęstość i porowatość otwartą otrzymanych materiałów. Na podstawie przeprowadzonych badań potencjodynamicznych i wyznaczonych parametrów korozyjnych określono wpływ zawartości hydroksyapatytu i temperatury spiekania na odporność na korozję badanych materiałów.

4

Corrosion Behaviour of Sintered AISI 316L Stainless Steel Modified with Boron-Rich Master Alloy in 0.5M NaCl Water Solution

Szewczyk-Nykiel A., Skałoń M., Kazior J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 3A

1795--1800

EN

Present study describes results of research conducted on sinters manufactured from a powdered AISI 316L austenitic stainless steel modified with an addition of boron-rich master alloy. The main aim was to study impact of the master alloy addition on a corrosion resistance of sinters in 0.5M water solution of NaCl. In order to achieve it, a potentiodynamic method was used. Corrosion tests results were also supplemented with a microstructures of near-surface areas. Scanning electron microscope pictures of a corroded surfaces previously exposed to the corrosive environment were taken and compared. It was successful to increase the corrosion resistance of AISI 316L sinters modified with master alloy. It was also successful in particular samples to obtain a densified superficial layer not only on the sinters sintered in the hydrogen but also on sinters sintered in the vacuum. No linear correlation between presence of the densified superficial layer and the enhanced corrosion resistance was noticed.

PL

W poniższym artykule zaprezentowano wyniki badań, jakie zostały przeprowadzone na spiekach wykonanych z proszku austenitycznej stali nierdzewnej AISI 316L z dodatkiem mikroproszku bogatej w bor zaprawy. Głównym celem było poznanie wpływu, jaki ma dodatek zaprawy na odporność korozyjną badanych spieków w środowisku 0.5M roztworu wodnego NaCl. W tym celu użyto metody potencjo- dynamicznej. Wyniki badań korozyjnych zostały uzupełnione o mikrostruktury strefy przypowierzchniowej. Wykonano również zdjęcia powierzchni poddanych testom korozyjnym przy użyciu metody SEM. Powodzeniem zakończyły się próby podwyższenia odporności korozyjnej spieków AISI 316L poprzez wprowadzenie bogatej w bor zaprawy zarówno dla spieków spieczonych w atmosferze wodoru, jak i tych spieczonych w próżni. W wybranych spiekach uzyskana została zagęszczona warstwa przypowierzchniowa nie tylko na spiekach spiekanych w atmosferze wodoru, ale również na spiekach spiekanych w próżni.

5

Fatigue strength improvement of the AISI 316Ti austenitic stainless steel by shot peening

Novy F., Dundekova S., Bokuvka O., Trsko L.

Production Engineering Archives

|

2014

|

Vol. 4, No. 3

2--6

EN

Stainless steels are structural materials used for a wide range of applications. One of the fields of application of these highly corrosion resistant materials is for various medical applications. Different methods of mechanical property improvement have been studied in recent years to increase the durability of components manufactured from these materials. The main goal of this study was an analysis of fatigue strength improvement of the AISI 316Ti austenitic stainless steel by shot peening. A significant improvement of surface hardness, yield strength and fatigue limit by shot peening was observed in this study. This is despite increasing the surface roughness which usually degrades material’s fatigue strength.

6

Passivation and corrosion behaviours of AISI 316L stainless steel as implant materials in simulated blood environment

Walke W., Przondziono J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 12

272-274

EN

The purpose of the study was evaluation of corrosion resistance of steel 316L used in cardiologic treatment mainly for vascular stents. The study analysed influence of electrochemical and chemical treatment of the steel surface, including sterilisation with pressurised water steam, on its corrosion characteristics. The tests were performed in artificial blood plasma simulating human blood environment. In order to simulate the conditions present in blood, the samples were subject to exposure in artificial blood plasma at the temperature T = 37±1oC for 30 days. To evaluate the phenomena that take place on the surface of the tested steel, electrochemical impedance spectroscopy was applied. Suggestion of proper variants of surface treatment is of a long-range importance and it will contribute to elaboration of technological conditions with specified parameters of formation of oxide layers on vascular stents.

PL

Celem pracy była ocena odporności korozyjnej stali 316L stosowanej w zabiegach kardiologicznych głównie na stenty naczyniowe. Analizowano wpływ elektrochemicznej i chemicznej obróbki powierzchniowej stali z uwzględnieniem procesu sterylizacji parą wodną pod ciśnieniem na jej właściwości korozyjne. Badania realizowano w sztucznym osoczu symulującym środowisko krwi. W celu zasymulowania warunków występujących w środowisku krwi próbki poddawano ekspozycji w sztucznym osoczu o temperaturze T = 37±1oC przez okres 30. dni. Dla oceny zjawisk zachodzących na powierzchni badanej stali zastosowano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS – Electrochemical Impedance Spectroscopy). Zaproponowanie odpowiednich wariantów obróbki powierzchniowej ma perspektywiczne znaczenie i przyczyni się do opracowania warunków technologicznych o sprecyzowanych parametrach wytwarzania powłok tlenkowych na stentach naczyniowych.

7

The silica-titania layer deposited by sol-gel method on the AISI 316L for contact with blood

Walke W., Paszenda Z., Karasiński P., Basiaga M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 56, nr 2

75--82

EN

Purpose: The study analyses influence of surface modification of Si:Ti on physical and chemical properties of samples made from AISI 316L steel in solution simulating blood-vascular system. Design/methodology/approach: Sol-gel layer was selected on the ground of data from literature. TEOS and TET made the ground for initial solution. Application of the layer on the surface of samples made of AISI 316L steel was preceded by mechanical working - grinding (Ra = 0.40 μm) and mechanical polishing (Ra = 0.12 μm). Corrosion resistance tests were performed on the ground of registered anodic polarisation curves and Stern method. In order to evaluate phenomena that take place on the surface of the tested alloys EIS was also applied. The tests were performed in artificial blood plasma at the temperature of T = 37.0±1°C and pH = 7.0±0.2. Findings: Obtained results on the ground of voltammetric and impedance tests showed differentiated electrochemical properties of AISI 316L steel depending on the type of surface treatment. Practical implications: Suggested subject matter of the article supports development of entrepreneurship sector due to high social demand for this type of technologies and relatively easy way of putting obtained laboratory tests data into inductrial and clinical practice. Originality/value: Suggestion of proper variants of surface treatment with application of sol-gel method is meaningful in future perspective and it shall promote determination of technological conditions with precise parameters of creation of oxide layers on metallic implants made of AISI 316L steel that come into contact with blood.

8

Enhanced sintering of austenitic stainless steel powder AISI 316l through boron containig master alloy addition

Skałoń M., Kazior J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 3

789-797

EN

It is well known that boron is widely used in order to enhance sintering process for obtaining high density of sintered iron alloys. It was found that even a small amount of elemental boron added to iron based powder compacts, produces significant increase in densification rate upon formation of a liquid phase. Due to the attractive characteristic the use of boron has also been actively investigated for enhancing sintering stainless steels powders. In present research boron was added as a part of master alloy, which has been designed to provide the formation of wetting liquid phase, with accomplished characteristics for manufacturing controlled densification of sintered austenitic stainless steels powders AISI 316L. In this paper the influence of sintering atmosphere and the boron in 0,1; 0,2; 0,3 and 0,4 wt. % amount on the density, microstructure and selected properties of sintered austenitic stainless steels were reported. Green compacts obtained by cold compaction at 600 MPa reached densities around 6,2 g/cm3. The sintering process was carried out both in pure dry hydrogen atmosphere and in vacuum at temperature 1240 degree Celsius using dilatometer Netzsch DIL 402C. In order to interpret the influence of sintering atmosphere and boron content on the sintering behaviour of boron alloyed austenitic stainless steels powders during heating and isothermal holding, the evolution of the dilatometric curves have been discussed. The as-sintered microstructures were characterized under the SEM (EDS), while the pore morphology by the image analysis. In conclusion it could be affirmed that the addition of the master alloy containing boron to austenitic stainless steels powders, produces a permanent liquid phase that enhances densification compacts during sintering, in particular in hydrogen atmosphere. For this reason the results are promising from a technological point of view, because boron addition could extend applications of sintered stainless steel both with respect to lower sintering temperature and shorter time necessary to obtain well rounded pores which are desirable with respect to mechanical properties and corrosion resistance.

PL

Bor jest skutecznym aktywatorem procesu spiekania proszków żelaza i proszków stopowych. stwierdzono, że nawet niewielki dodatek boru aktywuje proces spiekania w wyniku pojawienia się cieczy zwilżającej powierzchnię cząstek proszków, przyczyniając się do wzrostu stopnia zagęszczenia spieku. Dzięki interesującym charakterystykom bor stosowany jest również do aktywowania spiekania proszków stali nierdzewnych. Celem przeprowadzonych badań było wyjaśnienie wpływu dodatku boru w ilości 0,1; 0,2; 0,3 i 0,4% cież. wprowadzonego do mieszanki proszków w postaci mikroproszków zaprawy zawierającej bor, na kształtowanie sie mikrostruktury i właściwości spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych AISI 316l. wypraski prasowano pod ciśnieniem 600 MPa uzyskując gęstość 6,2 g/cm3. spiekanie przeprowadzono w atmosferze suchego wodoru oraz w próżni, w temperaturze 1240 stopni Celsjusza, wykorzystując dylatometr Netzsch DIL 402c. w oparciu o przebieg krzywych dylatometrycznych analizowano wpływ dodatku boru oraz rodzaj zastosowanej atmosfery na przebieg procesu spiekania. Ponadto analizę mikrostruktury przeprowadzono w oparciu o obserwacje SEM (EDS), a morfologię porowatości w oparciu o analizę obrazu. Stwierdzono, że dodatek boru w postaci mikroproszków zaprawy przyczynia sie do aktywacji procesu spiekania w szczególności w atmosferze wodoru. Uzyskane wyniki są bardzo interesujące nie tylko z naukowego punktu widzenia ale również z praktycznego, ponieważ mogą przyczynić sie do zwiększenia zastosowań spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych.

9

Odporność korozyjna warstw kompozytowych typu warstwa azotowana z powierzchniową powłoką fosforanów cynku

Brojanowska A., Skołek-Stefaniszyn E., Trzaska M., Wierzchoń T.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 4-5

278-281

PL

Metody inżynierii powierzchni, a w szczególności rozwijane w ostatnich latach procesy hybrydowe, łączące różne obróbki powierzchniowe, pozwalają uzyskać materiały charakteryzujące się m.in. wysoką odpornością korozyjną, dobrymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na zużycie ścierne. W artykule przedstawiono wyniki badań odporności korozyjnej stali 316L poddanej obróbce hybrydowej, łączącej procesy azotowania jarzeniowego i fosforanowania chemicznego. Wytworzone warstwy kompozytowe typu warstwa azotowana (austenit azotowy z powierzchniową strefą azotków żelaza i chromu) i zewnętrzna powłoka fosforanów cynku o grubości ok. 1,5 ?m o strukturze grubokrystalicznej wpływają na zmianę odporności korozyjnej stali austenitycznej.

EN

The surface engineering methods, especially developed in recent years hybrid process, that combines different surface treatments, allows to produce materials characterized by i.e. high corrosion resistance, good mechanical properties and high frictional wear resistance. The paper presents the results of corrosion resistance of 316L steel treated by hybrid method, combining the processes of glow discharge nitriding and phosphating. Such produced composite type layers: nitrided layer (expanded austenite with the surface zone of iron and chromium nitrides) and the outer layer of large-grained structure zinc phosphate (with a thickness range about 1.5 ?m) modify the corrosion resistance of austenitic steel.

10

Właściwości Mechaniczne Infiltrowanych Spiekanych Austenitycznych Stali Nierdzewnych Aisi 316l

Kazior J., Hebda M.

Inżynieria Materiałowa

|

2006

|

Vol. 27, nr 3

170-173

PL

Poprawę właściwości mechanicznych i odporności na korozje spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych uzyskać można poprzez zmniejszenie porowatości, w wyniku wysokotemperaturowego spiekania, wydłużenia czasu izotermicznego spiekania, izostatycznego prasowania na gorąco lub kształtowania wtryskowego. Infiltracja jest jednym z alternatywnych sposobów wytwarzania spiekanych stali prawie całkowicie pozbawionych porowatości. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych infiltrowanych miedzią oraz brązem spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych AISI 316L. Dla oceny właściwości mechanicznych infiltrowanych różnymi metodami spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych AISI 316L przeprowadzono badania: gęstości, mikrostruktury, twardości, wytrzymałości na rozciąganie oraz udarności. Stwierdzono, że zastosowanie procesu infiltracji przyczynia sie do zwiększenia właściwości mechanicznych spiekanej austenitycznej stali nierdzewnej AISI 316L w różnym stopniu w zależności od rodzaju infiltranta i sposobu infiltracji.

EN

The properties of sintered materials can be improved by reducing the porosity, by means of higher compaction pressures, as well as sintering temperature and time, HIP, warm compaction and metal injection molding. Infiltration of steel powder represent an alternative to high compaction pressure and sintering temperature in manufacturing of high density sintered steels. This paper presents the results of mechanical properties of sintered austenitic stainless steel AISI 316L infiltrated with different level of copper and bronze as infiltrants. The infiltrated sintered materials have been subjected to mechanical tests (tensile strength, elongation, hardness and impact test) as well as microstructural characterization by means of light microscope and SEM. It was found that infiltration process improved mechanical properties of sintered austenitic stainless steel in different degree, in dependence of kind of infiltrant and method of infiltration.