Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characterisation of Micromechanical and Tribological Properties of Titanium Grade 2 after Cyclic Oxidation

Aniołek Krzysztof, Barylski Adrian

Tribologia

|

2023

|

nr 1

9--18

EN

This paper presents the characterisation of micromechanical and tribological properties of titanium Grade 2 before and after cyclic oxidation. The oxidation process was carried out at temperatures of 600°C, 650°C and 700°C in 4 and 12 cycles. Microscopic studies showed that oxide particle size increased with increasing oxidation temperature and the number of cycles. Titanium Grade 2 showed up to 3 times higher hardness after cyclic oxidation. The highest hardness (8.4 GPa) was obtained after 12 cycles of titanium oxidation at 650°C. Tribological tests were conducted in pairs with different materials (Al2O3, ZrO2, bearing steel 100Cr6). The presence of oxide layers obtained on the titanium surface resulted in a significant reduction in specific wear rate. Titanium Grade 2 showed the best resistance to sliding wear after cyclic oxidation at 600°C during sliding interaction with ZrO2 and 100Cr6 balls (unmeasurable wear under assumed test conditions). In the other test variants, the reduction in wear ranged from 37 to 96%.

PL

W pracy przedstawiono charakterystykę właściwości mikromechanicznych i tribologicznych tytanu Grade 2 przed i po utlenianiu cyklicznym. Proces utleniania realizowano w temperaturze 600°C, 650°C i 700°C w 4 i 12 cyklach. W badaniach mikroskopowych wykazano, że wielkość cząstek tlenków rosła wraz ze wzrostem temperatury utleniania oraz liczby cykli. Tytan Grade 2 po utlenianiu cyklicznym charakteryzował się na wet 3-krotnie wyższą twardością. Największą twardość (8.4 GPa) uzyskano po 12 cyklach utleniania tytanu w temperaturze 650°C. Testy tribologiczne realizowano w skojarzeniu z różnymi materiałami (Al2O3 , ZrO2 , stal łożyskowa 100Cr6). Obecność warstw tlenkowych otrzymanych na powierzchni tytanu spowodowała znaczną redukcję zużycia objętościowego. Najlepszą odpornością na zużycie ścierne tytan Grade 2 charakteryzował się po utlenianiu cyklicznym w temperaturze 600°C podczas współpracy ciernej z kulkami ZrO2 oraz 100Cr6 (zużycie niemierzalne w przyjętych warunkach badań). W pozostałych wariantach badań redukcja zużycia wynosiła od 37 do 96%.

2

Effect of Rare Earth Cerium Addition on Oxidation Behavior of Co-Al-W Alloys at 800°C

Migas Damian, Liptáková Tatiana, Moskal Grzegorz

Archives of Metallurgy and Materials

|

2022

|

Vol. 67, iss. 1

203--208

EN

The γ/γ′ Co-based alloys are a new class of cobalt superalloys, which are characterized by remarkable high temperature strength owing to strengthening by γ′-Co3(Al, X) phases. In this investigation, the effect of cerium addition on oxidation behavior of model Co-Al-W alloys was studied. The introduction of Ce aimed at improvement of the oxidation resistance of γ′-forming Co-based superalloys. The minor additions of cerium (0.1, 0.5 at.%) were added to the base alloy Co-9Al-9W. The alloys were prepared via induction vacuum melting (VIM). Further, a primary microstructure of the alloys was analyzed with particular regard to a segregation of Ce. The thermogravimetric analysis (TG) under non-isothermal conditions was used to preliminary estimate the oxidation behavior of alloys at different temperatures. During experiment, differential thermal analysis (DTA) was performed simultaneously. After this test, cyclic oxidation expermients was carried out at 800°C for 500 h. In as-cast state, Ce segregates to interdendritic areas and forms intermetallic phases. The effect connected with melting of interdendritic precipitates was observed at 1160°C. Ce-containing alloys were less prone of oxide spallation. Moreover, oxidation rate of these alloys substantially decreased after 100h of oxidation, whereas mass of the sample corresponding to base alloy continued to increase.

3

Characteristic of cyclic oxidation of chosen austenitic steels in a steam atmosphere

Kościelniak B., Smoła G., Grzesik Z.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 1

2--5

EN

The aim of the study was to evaluate the oxidation resistance of chromium-nickel austenitic steels in an atmosphere, which contains oxygen and steam at a temperature of 750oC. The oxidation test of steel samples X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, Super 304H and HR3C was carried out in a cyclic mode, made up of 100 cycles trials of 2 hours. The results show the mass changes of steels caused by a cyclic oxidation. The morphology and chemical composition of the oxide layer formed on the surface of tested samples were also described. It has been proved that under these conditions HR3C steel shows the best heat resistance and X2CrNiMo17-12-2 steel presents the worst tendency of oxides to defoliation.

PL

Celem badań była ocena odporności na utlenianie austenitycznych stali chromowo-niklowych w atmosferze zawierającej tlen i parę wodną w temperaturze 750oC. Utlenianie próbek ze stali X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, Super 304H i HR3C przeprowadzono w sposób cykliczny, składający się ze 100 cykli trwających 2 godziny. Przedstawiono wyniki zmiany masy materiałów wywołanych cyklicznym utlenianiem. Scharakteryzowano również morfologię i skład chemiczny warstw tlenkowych powstałych na powierzchni badanych stali. Wykazano, że najlepszą żaroodporność w tych warunkach posiada stal HR3C, a najgorszą stal X2CrNiMo17-12-2 wykazująca skłonność do defoliacji tlenków.

4

Odporność na wysokotemperaturowe utlenianie stopu FeCrAl pokrytego powłokami ceramicznymi zawierającymi pierwiastki reaktywne

Chęcmanowski J. G., Szczygieł B

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 5

188--194

PL

Stop FeCrAl pokryto metodą zol-żel trójwarstwowymi powłokami typu: CeO2, ZrO2 oraz Y2O3, a następnie poddano utlenianiu w powietrzu w temperaturze 900°C. Utlenianie prowadzono w sposób cykliczny – 10 cykli po 12 h. Badania grawimetryczne wykazały ochronne działanie otrzymanych powłok. We wszystkich przypadkach zależność między przyrostem masy a czasem utleniania ma charakter paraboliczny. Najkorzystniej na właściwości ochronne narastającej zgorzeliny wpływają powłoki z tlenku itru. Po 10 cyklach utleniania najmniejszą względną zmianę masy (Δm/m) wykazał stop FeCrAl pokryty powłoką Y2O3 – około 0,5%, co stanowi wartość ponad pięciokrotnie mniejszą w porównaniu do stopu bez powłoki – około 3,3%. Skuteczność ochronna (Sk) osadzonych powłok względem niepokrytego podłoża po 10 cyklach utleniania wynosi od 76% do 85%.

EN

Three-layer CeO2, ZrO2 or Y2O3 coatings were deposited on the FeCrAl alloy basis by the sol-gel method. The samples were subjected to oxidation in air at a temperature of 900°C. Cyclic oxidation consisted of 10 cycles, each lasting 12 hours. Gravimetric studies have shown protective effects of coatings. The oxidation of all the investigated samples conformed to the parabolic law. The most beneficial for protective properties of the growing scale are yttrium oxide coatings. After the 10-cycle oxidation the smallest relative mass change (Δm/m) shows the alloy coated Y2O3 (0.52%). This is more than five times less compared to alloy without coating – about 3.3%. The protection effectiveness of coatings (Sk) to uncoated substrate after 10-oxidation cycle ranges from 76 to 85%.

5

Physicochemical and mechanical properties of Crofer 22 APU ferritic steel applied in SOFC interconnects

Stygar M., Kurtyka P., Brylewski T., Tejchman W., Staśko R.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2013

|

Vol. 39, no. 2

s. 47--57

EN

The paper presents the results of investigations of the physicochemical and mechanical properties of the Crofer 22 APU steel designed for application in metallic interconnects forming the key components of solid oxide fuel cells (SOFCs). Microstructural and hardness studies of non-metallic inclusions and the matrix were carried out. Based on compression tests of raw Crofer 22 APU and the steel after 600 hrs of cyclic oxidation in air at 800°C, the composition of non-metallic inclusions and their influence on the strength properties of the steel were determined.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości fizyko-chemicznych i mechanicznych stali Crofer 22 APU dedykowanego do zastosowań na interkonektory metaliczne będących kluczowym elementem ogniw paliwowych SOFC. Przeprowadzono badania mikrostruktury oraz twardości wydzieleń niemetalicznych i osnowy. Na podstawie testów ściskania stali wyjściowej oraz stali poddanej cyklicznemu utlenianiu przez 600 h w powietrzu w 800°C określono skład wytrąceń niemetalicznych oraz wykazano ich wpływ na parametry wytrzymałościowe stali.