Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Borowanie dyfuzyjne stali z zastosowaniem powłoki stopowej Ni-B jako źródła boru

Jończyk Sylwester, Mazurek Anna, Cieślak Grzegorz, Szawłowski Jerzy, Trzaska Maria

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

604--609

PL

Przedstawiono wyniki badań dyfuzyjnego borowania żelaza Armco oraz stali 40Cr4 (40H) z zastosowaniem innowacyjnego źródła boru w postaci powłoki stopowej nikiel-bor (Ni-B) wytwarzanej metodą redukcji chemicznej. Na próbki z żelaza Armco oraz stali 40Cr4 nanoszono powłoki Ni-B, które następnie poddawano obróbce cieplnej w celu dyfuzji boru w głąb materiału podłoża i w efekcie wytworzenia warstwy borków żelaza. Strukturę oraz budowę badanych materiałów charakteryzowano za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego, skaningowej mikroskopii elektronowej oraz mikroskopii świetlnej. Skład chemiczny badano za pomocą analizatora EDS. Wykonano badania metalograficzne oraz pomiary twardości materiału powłok oraz strefy dyfuzyjnej. Przeprowadzone badania wykazały, że powłoki stopowe Ni-B mogą być źródłem boru w procesie borowania dyfuzyjnego żelaza Armco oraz stali 40Cr4. Wykorzystanie powłoki stopowej Ni-B jako źródła boru jest innowacyjne i nie znaleziono doniesień literaturowych o prowadzeniu takich badań.

EN

Washed and etched samples of Armco iron and Cr-steel (Cr content 1.2% by mass) were covered with a Ni-B layer in a galvanic bath based on NiCl₂ and NaBH₄ (90°C, 2 h). Both samples were heated for 2 h at 1000°C to diffuse B in substrate material and to form layers of Fe borides. Chem. compns. of tested materials and their hardness before and after heating were detd. by X-ray energy dispersion spectrometry and microhardness measurements, resp. The tests confirmed the effect of heat treatment on the presence of Fe borides in the heated samples on both substrate materials as well as on their hardness.

2

Badania numeryczne i eksperymentalne walcowania wyrobów płaskich z powłokami stopowymi Ni-Al

Dyl T., Starosta R.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 10

36-40

PL

W pracy zaproponowano wykorzystanie analizy numerycznej do opracowania stanu odkształcenia i naprężenia w powłokach stopowych Ni-5%Al po procesie walcowania. Modelowanie numeryczne wykonano za pomocą programu FORGE2-V3.0 opartego na metodzie elementów skończonych. Zastosowano dwie wartości gniotów względnych 5% i 10%. Następnie przeprowadzono badania eksperymentalne i określono wpływ wielkości odkształcenia plastycznego na umocnienie i struktur´ geometryczną powierzchni walcowanych płaskich wyrobów stalowych z natryskiwaną płomieniowo powłoką stopową Ni-5%Al. Badania wykonano dla gniotów względnych 5% i 10%. Badania przyczepności powłok nie wykazały negatywnego wpływu procesu walcowania na ich adhezji´ do stalowego podłoża.

EN

In the paper, the use of the numerical analysis of the distribution of stress and strain in the Ni-5%Al coatings after rolling process was presented. The numerical modeling was performed using FORGE2-V3.0 based on the finite element method. Two values of relative drafts (5% and 10%) were applied. Then, experimental research was conducted and the influence of the size of plastic deformation on the strengthening of the surface geometry and structure of flat-rolled steel products from the flame sprayed coating of Ni-5%Al was determined. The study was performed to relative drafts 5% and 10%. Adhesion studies showed no negative impact on the process of rolling adhesion to the steel substrate.

3

Badania nad otrzymywaniem powłok stopowych Zn-Co w obojętnych kąpielach amonowych

Maciej A., Nawrat G., Piotrowski J., Michalska J.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 4-5

177-180

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących galwanicznego wytwarzania powłok stopowych cynk-kobalt na podłożu stalowym w obojętnych kąpielach amonowych. Przeprowadzono badania wpływu parametrów prowadzenia procesu na skład chemiczny powłok. Przedstawiono morfologię otrzymanych powłok oraz określono ich chropowatość. Otrzymane wyniki porównano z uzyskanymi dla powłok wytworzonych w kąpielach kwaśnych o analogicznym składzie. Stwierdzono, że katodowa gęstość prądu, skład chemiczny kąpieli galwanicznej oraz jej temperatura są parametrami, które znacząco wpływają na właściwości otrzymywanych powłok. Wydajność prądowa procesów elektrokrystalizacji prowadzonych w kąpielach obojętnych jest gorsza niż dla procesów prowadzonych w analogicznych kąpielach kwaśnych.

EN

Results of investigations applying to electrowinning of zinc - cobalt alloy coatings on steel substrate in neutral ammonium baths have been showed in this work. Influence of the process parameters on chemical composition of the coatings was examined. Morphology of received coatings was illustrated and their roughness was determined. Obtained results were compared with those for coatings formed in acidic baths with similar compositon. It was found that the cathodic current density, chemical composition of galvanic bath and its temperature are the parameters which have significant influence on the obtained coatings properties. The current efficiency of electrocrystallisation processes carried out in neutral baths is worse that for analogous acidic baths.

4

Galwaniczne wytwarzanie antykorozyjnych powłok stopowych cynk-kobalt

Nawrat G., Maciej A., Piotrowski J.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 4-5

262-265

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących galwanicznego wytwarzania powłok stopowych cynk - kobalt na podłożu stalowym. Przeprowadzono badania wpływu parametrów prowadzenia procesu na skład chemiczny powłok. Przedstawiono morfologię otrzymanych powłok oraz określono ich twardość, chropowatość oraz odporność korozyjną. Stwierdzono, że powłoki stopowe Zn-Co zawierające mniej niż 5,5% mas. kobaltu charakteryzują się relatywnie wysokim współczynnikiem chropowatości Ra oraz wysoką odpornością korozyjną, lepszą od powłoki cynkowej.

EN

Results of investigations applying to electrowinning of zinc - cobalt alloy coatings on steel substrate have been showed in this work. Influence of the process parameters on chemical composition of the coatings was examined. Morphology of received coatings was illustrated, moreover their hardness, roughness and corrosion resistance were determined. It was found that Zn-Co alloy coatings containing less than 5,5 wt.% cobalt are characterized by relatively high Ra roughness parameter and high corrosion resistance, better than simple zinc coating.

5

Powłoki antykorozyjne alternatywne dla powłok kadmowych

Nawrat G., Simka W., Maciej A., Nieużyła Ł., Orłowska M.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 4-5

209-212

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących elektrochemicznego otrzymywania cynkowych powłok stopowych (Zn-Ni, Zn-Co, Zn-Sn), które mogłyby zastąpić antykorozyjne powłoki kadmowe. Morfologię i skład chemiczny powłok zbadano za pomocą mikroskopu skaningowego wyposażonego w system mikroanalizy rentgenowskiej EDX. Przeprowadzono także badania odporności korozyjnej w 5% roztworze NaCl metodą woltamperometrii liniowej. Stwierdzono, że najlepszym zamiennikiem powłok Cd mogą być powłoki Zn-Ni, które charakteryzują się podobną odpornością korozyjną. Powłoki Zn-Sn charakteryzują się bardzo porowatą strukturą, co wyklucza możliwość ich zastosowania jako powłok ochronnych dla stali.

EN

The article presents results of investigations of electro-winning of zinc alloy coatings (Zn-Ni, Zn-Co, Zn-Sn) as possible replacement of anticorrosive cadmium coatings. The morphology and chemical composition of coatings were investigated by means of scanning microscopy equipped with X-ray microanalysis system EDX. Corrosion tests were carried out in 5% NaCl solution by linear voltammetry method. It was found that Cd coatings can be replaced by Zn-Ni alloy coatings, as they are characterized by similar corrosion resistance. Zn-Sn coatings have a porous structure thus their application as protective coatings for steel is excluded.

6

Electrolytic production and characterization of nickel composite and alloy coatings containing tungsten

Popczyk M.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 1

62-66

EN

Ni+W composite coating was obtained by electrodeposition from the following electrolyte (concentrations in g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 84, H3BO3 - 8, CH3COONa - 10, C6H5O7Na3 * 2H2O - 30, NH4Cl - 10 + 50 g dm-3 of tungsten powder (< 150 žm, Aldrich). Ni-W alloy coating was obtained by electrodeposition from the following electrolyte (concentrations in g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 13, Na2WO4 * 2H2O - 68, NH4Cl - 50, C6H5O7Na3 * 2H2O - 200. Ni+W and Ni-W coatings were prepared under the galvanostatic conditions in such manner, that the coatings contain the same quantity of tungsten. The surface morphology of the coatings was studied using a scanning microscope (JEOL JSM - 6480). Chemical composition of obtained coatings was determined by the X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) with a special attachment to the X-ray generator TUR-M62 with flat LiF crystal. The surface of the Ni-W alloy coating is relatively regular of an island character and the surface of the Ni+W composite coating is covered by a well visible velvet-like dark grey tarnish. This composite coating has a matt, rough surface with visible grains of incorporated powder. Introduction of tungsten powder into the nickel matrix causes obtained composite coating of very developed and rough surface. Ni+W and Ni-W coatings contain almost identical quantity of tungsten and therefore was determined influence of manner of tungsten introducing to the nickel matrix on electrochemical properties of these coatings. The electrochemical activity of these coatings was studied in the process of hydrogen evolution reaction (HER) from 5 M KOH solution using steady-state polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods. Approximations of the experimental impedances permitted determinations of the following parameters: Rct, Rs, T, [diameter] and in consequence the surface roughness factor Rf was estimated. It was assumed, that surface roughness factor, is connected with the value of electrochemical active surface. The values of Rf, obtained for the Ni+W composite coating are higher, than that for the Ni-W alloy coating. The reason of this could be increase of real surface area for the Ni+W composite coating. Basing on the results of EIS measurements the rate constants of the HER were determined. It was found that Ni+W composite coating is characterized by enhanced electrochemical activity towards hydrogen evolution as compared with Ni-W alloy coating. An in-crease in the electrochemical activity may be attributed both to the synergetic effect of tungsten dispersed in the nickel matrix and to the increase in the real surface area resulting from the composite character of coating. Thus obtained composite coating may be useful in application as electrode material for the hydrogen evolution reaction.

PL

Powłokę kompozytową Ni+W otrzymano poprzez elektroosadzanie z kąpieli o następującym składzie (g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 84, H3BO3 - 8, CH3COONa - 10, C6H5O7Na3 * 2H2O - 30, NH4Cl - 10 + 50 g dm-3 proszku wolframu (< 150 žm, Aldrich). Powłokę stopową Ni-W otrzymano poprzez elektroosadzanie z kąpieli o następującym składzie (g dm-3): NiSO4 * 7H2O - 13, Na2WO4 * 2H2O - 68, NH4Cl - 50, C6H5O7Na3 * 2H2O - 200. Powłoki te otrzymano w warunkach galwanostatycznych, w taki sposób, aby zawierały taką samą ilość wolframu. Morfologię powierzchni otrzymanych powłok określono metodą mikroskopii skaningowej. Badania składu chemicznego wykonano metodą fluorescencji rentgenowskiej. Charakterystykę aktywności elektrochemicznej w procesie wydzielania wodoru w środowisku alkalicznym (5 M KOH) prowadzono metodą stacjonarnych krzywych polaryzacji oraz metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej. Stwierdzono, że powłoka kompozytowa Ni+W charakteryzuje się podwyższoną aktywnością elektrochemiczną w procesie wydzielania wodoru w porównaniu do powłoki stopowej Ni-W. Wzrost aktywności elektrochemicznej może wynikać zarówno z efektu oddziaływania wolframu zdyspergowanego w osnowie niklowej, jak i ze wzrostu rozwinięcia powierzchni. Tak otrzymana powłoka kompozytowa może być zastosowana jako materiał elektrodowy w procesie wydzielania wodoru.

7

The influence of plastic working on the selection properties of the nickel -- aluminum alloy coatings

Starosta R., Skoblik R., Dyl T.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

441-448

EN

In the paper chance for practical application of plastic working to finishing coating was analyzed. Alloy coatings Ni-5%Al were obtain by flame spraying. These coatings have monophase structures of a solid solution. Steel (C45) samples with alloy coatings were cold and hot (950 oC) rolling and pressing. During of plastic working was used effective force to obtain of relative drafts s = 6%, 9%, 12% value. After finishing the adhesion reduction, cracks on the surface and cross- sections of coatings deposited on steel base wasn't observed. The largest value of strain hardening (Uhv ) of alloy coating Ni-5%Al was stated after pressing. The metallic coatings obtain by thermal flame spraying be characterized by big surface roughness. Studying coating was received average value of parameter of Ra = 13 jxm. The plastic working caused decrease surface roughness. Minimum value of Ra parameter was observed after hot rolling. It was found that maximal roughness was presented after pressing. The corrosion tests were performed in 0.01 M H2SO4 solution by potentiokinetic technique. The corrosion rate was dependent on method of plastic working. The increasing relative drafts resulted in rise corrosion current density and decrease in value of corrosion potential. Exception to the rule was found for hot rolling.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania technologii obróbki plastycznej (walcowania na zimno i gorąco, oraz prasowania) do kształtowania wybranych właściwości natryskiwanych płomieniowo powłok stopowych Ni-5%Al o strukturze jednofazowej, a mianowicie granicznego roztworu stałego a, o maksymalnej 10% rozpuszczalności glinu w sieci krystalograficznej niklu. Celem pracy jest wstępna analiza możliwości zastąpienia tradycyjnie stosowanych metod wiórowej obróbki wykańczającej badanych powłok metodami powierzchniowej obróbki plastycznej. Próbki stalowe (C45) z nałożoną powłoką poddano procesowi walcowania na zimno uzyskując wartości gniotów względnych (s = 6, 9, 12%), walcowaniu na gorąco w temperaturze 950 oC (s = 6 i 12 %) oraz prasowaniu na zimno (s = 12%). Po obróbce plastycznej nie zaobserwowano złuszczeń i odwarstwień materiału na powierzchni rzeczywistej i przekroju poprzecznym powłok. Jakościowa ocena przyczepności powłok metodą tzw. szybkich zmian temperatury nie wykazała negatywnego wpływu odkształcenia plastycznego powłoki na badaną właściwość. Pomiary twardości wykazały, że największe umocnienie powłok nastąpiło po operacji prasowania na zimno (56%), najmniejsze po walcowaniu próbek na gorąco. Obróbka plastyczna przyczyniła się również do poprawy struktury stereometrycznej (chropowatości) powłok. Natryskiwane płomieniowo powłoki cechowały się znaczną wartością parametru Ra (13 jxm). Obróbka plastyczna spowodowała znaczny spadek wartości średniego arytmetycznego profilu nierówności. Pomiary profilometryczne wykazały, że najmniejsze wartości współczynnika Ra uzyskano dla powłok walcowanych na gorąco z największymi wartościami odkształcenia względnego, a najmniejsze dla próbek prasowanych. Polaryzacyjne badania korozyjne w środowisku 0,01 M H2SO4 wykazały, że w większości wypadków operacji obróbki plastycznej nastąpił wzrost gęstości prądu korozyjnego (small tilde 25%) jak i spadek potencjału korozyjnego (-10%). Wyjątkiem jest proces walcowania na zimno (s small tilde 12%), dla którego nie stwierdzono pogorszenia właściwości korozyjnych.