Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

On the anodic polarization of 316 steel in a choline chloride : ethylene glycol deep eutectic solvent and its impact on the surface topography and corrosion resistance

Winiarski Juliusz, Marczewski Marek, Urbaniak Martyna

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 1

3--7

EN

This work presents the possibility of the use of a deep eutectic solvents (DES) in the electropolishing process for 316 austenitic stainless steel, instead of highly aggressive conventional sulphate baths. The main emphasis was on finding some relationships between the anodic polarization parameters of the 316 steel, and its surface morphology, topography and corrosion resistance. It has been shown that an increase in the bath temperature from 25 to 65°C accelerates dissolution kinetics of 316 steel in a DES composed of choline chloride and ethylene glycol. The anodic polarization at a current density 15 mA cm–2 for 5 min resulted in removal of the scratches from previous mechanical polishing. By increasing the current density from 15 to 25 mA cm–2, some visual surface levelling was obtained – austenite grains became visible, and the selective etching of grain boundaries has not been observed. Although the samples after anodic polarization were characterized by Ra = 78 ±27 nm (at 15 mA cm–2) and Ra = 96 ±37 nm (at 25 mA cm–2), so a bit higher than Ra for as-supplied steel (43 ±11 nm), the anodic polarization has increased their corrosion resistance in 0.5 mol dm–3 NaCl corrosive environment. The highest polarization resistance (Rp = 2.1-2.4 MΩ cm2 after 22-24 hrs of exposure) was calculated for the steel polarized at 15 mA cm–2 for 5 min. Increasing the current density from 15 to 25 mA cm–2 did not impair the corrosion resistance and resulted in significant broadening of the passive region of this steel during registering the potentiodynamic polarization curves in 0.5 mol dm–3 NaCl.

PL

W pracy zaprezentowano możliwość użycia rozpuszczalników eutektycznych (deep eutectic solvents, DES) w procesie polerowania elektrochemicznego stali austenitycznej 316, w zastępstwie konwencjonalnych i agresywnych kąpieli siarczanowych. Uwagę skupiono na znalezieniu powiązań między parametrami procesu polaryzacji stali 316 a morfologią powierzchni, topografią i odpornością na korozję. Wykazano, że wzrost temperatury kąpieli z 25 do 65°C wpływa na wzrost szybkości roztwarzania stali 316 w rozpuszczalniku DES złożonym z chlorku choliny i glikolu etylenowego. Polaryzacja anodowa przy gęstości prądu 15 mA cm–2 w czasie 5 min spowodowała wyraźne usunięcie rys powstałych po mechanicznym szlifowaniu powierzchni. Poprzez zwiększenie gęstości prądu z 15 do 25 mA cm–2, uzyskano pewne wizualne wyrównanie powierzchni – ziarna austenitu zostały ujawnione, a jednocześnie nie zaobserwowano selektywnego roztwarzania w obrębie ich granic. Pomimo że po polaryzacji anodowej stal charakteryzowała się chropowatością Ra = 78 ±27 nm (przy 15 mA cm–2) i Ra = 96 ±37 nm (przy 25 mA cm–2), a więc nieco więcej niż wartość Ra w stanie dostarczenia (43 ±11nm), to polaryzacja w rozpuszczalniku DES zwiększyła jej odporność na korozję w 0,5 mol dm–3 roztworze NaCl. Najwyższą wartość rezystancji polaryzacji (Rp = 2.1-2.4 MΩ cm2 po 22-24 godzinach ekspozycji) obliczono dla stali polaryzowanej przy 15 mA cm–2 przez 5 min. Zwiększenie gęstości prądu z 15 do 25 mA cm–2 nie pogorszyło odporności na korozję, a skutkiem tego było poszerzenie zakresu pasywnego w trakcie rejestracji krzywych polaryzacyjnych w 0,5 mol dm–3 roztworze NaCl.

2

Corrosion resistance of 304 stainless steel after anodic polarization in choline chloride-oxalic acid non-aqueous bath

Winiarki Juliusz, Marczewski Marek, Tylus Włodzimierz

Ochrona przed Korozją

|

2019

|

nr 3

78--81

EN

Preliminary studies on the possibility of electropolishing of 304 alloy steel in a new non-aqueous galvanic bath have been performed. 304 stainless steel was polarized anodically in (2-hydroxyethyl) trimethylammonium chloride : oxalic acid (1:1 molar ratio) eutectic solvent. By means of LSV technique it was found that the active dissolution of steel at 75 °C takes place at potentials between 0.1 and 0.7 V vs. Ag. Anodic treatment of 304 steel in eutectic mixture at 3.5 A dm-2 for 5 min caused selective dissolution of both the surface of austenite grains and their boundaries. According to the LPR and EIS techniques, raw degreased steel showed higher corrosion resistance after 120 hrs exposure to 0.5 M NaCl solution than that of polarized steel. However, SEM analysis revealed that the former experienced pitting corrosion, while the steel after anodic treatment in non-aqueous bath experienced only general corrosion.

PL

Przeprowadzono wstępne badania rozpoznawcze nad możliwością prowadzenia procesu elektropolerowania stali stopowej 304 w nowej niewodnej kąpieli galwanicznej. Stal 304 została poddana polaryzacji anodowej w rozpuszczalniku eutektycznym złożonym z chlorku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego i kwasu szczawiowego (w stosunku molowym 1:1). Techniką LSV określono, że aktywne roztwarzanie stali w 75 °C zachodzi przy potencjałach w zakresie od 0,1 do 0,7 V wzgl. Ag. Polaryzacja anodowa stali 304 w mieszaninie eutektycznej przy 3,5 A dm-2 przez 5 min doprowadziła do selektywnego roztwarzania zarówno powierzchni ziaren austenitu jak i ich granic. Technikami LPR i EIS zmierzono, że stal w stanie otrzymania po odtłuszczaniu wykazała wyższą odporność na korozję po 120 godzinach ekspozycji w 0,5 M roztworze NaCl niż stal po polaryzacji. W trakcie analizy SEM zauważono jednak, że ta pierwsza doznała korozji wżerowej, podczas gdy stal po polaryzacji anodowej w kąpieli niewodnej uległa jedynie korozji równomiernej.

3

Elektropolerowanie stali nierdzewnych

Brytan Z.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2017

|

nr 1-2

55--57

PL

W artykule scharakteryzowano główne cechy procesu elektropolerowania, podając jego wady i zalety. Opisano wpływ wykończenia powierzchni na skłonność do elektropolerowania oraz wpływ elektropolerowania na chropowatość powierzchni. Opisano również zjawiska występujące w trakcie procesu elektropolerowania i ich wpływ na końcowy efekt wizualny stanu powierzchni. Omówiono preferowane do tego procesu gatunki stali nierdzewnych. Przedstawiono także zastosowania tego procesu w różnych gałęziach przemysłu.

EN

The paper characterises the main properties of the electropolishing process, giving its drawbacks and advantages. The influence of surface finish on the susceptibility to electropolishing and the influence of electropolishing on surface roughness have been described. The phenomena occurring during the electropolishing process, as well as their influence on the final visual effect of the surface, have been also addressed. Stainless steel grades preferred for such a process have been discussed. The applications of the process in different industrial branches have been also presented.

4

Metody elektrochemiczne obróbki stali używanych w transporcie

Kułakowski M., Rokosz K.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 7-8

353--356

PL

Stale nierdzewne zawierają minimum 50% żelaza i powyżej 10,5% chromu, co daje im odporność korozyjną zbliżoną do chromu. Z tego względu są szeroko stosowane do budowy zbiorników i cystern do przewozu środków stężonych chemicznych i płynów spożywczych. Ich odporność korozyjna wynika z pasywnych nanowarstw wzbogaconych w związki chromu, które mogą być uzyskiwane między innymi poprzez polerowanie elektrochemiczne przy niskich i wysokich gęstościach prądów oraz z użyciem pola magnetycznego, jak i pasywacji. W artykule przedstawiono również skład chemiczny dwóch warstw pasywnych otrzymanych na stopowej stali austenitycznej AISI 316L po standardowym polerowaniu elektrochemicznym (EP) oraz z użyciem pola magnetycznego (MEP), co pokazuje możliwości sterowania składem nanowarstwy pasywnej.

EN

Stainless steel is more resistant to corrosion as carbon one and it is increasingly used in transportation as construction materials for cisterns and tanks transporting chemicals and foodstuffs. Generally, under normal conditions on the surface of stainless steel is present a self-healing, passive layer that is responsible for the corrosion resistance of this material, but in most applications thicker and more reliable layers are required. Hence in this paper electrochemical methods of obtaining in controlling conditions passive layer and microsmothing of surface on stainless steel are presented. In addition, pickling methods, electrochemical methods of passivation, electropolishing (EP), high-current-density electropolishing (HDEP) and magnetoelectropolishing (MEP), in that article were desribed, too.

5

Parameters Selection for Electropolishing Process of Products Made of Copper and its Alloys

Maciąg T., Wieczorek J., Węcki B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 3

1443--1447

EN

Electropolishing is electrochemical method used in metal working that has a vital role in production of medical apparatus, in food or electric industry. The purpose of this paper is to determine optimal current parameters and time required for conducting electropolishing process from the perspective of changes of surface microgeometry. Furthermore, effect of different types of mechanical working used before electropolishing on final surface state was evaluated by observation in changes of topography. Research was conducted on electrolytic copper and brass. Analysis of surface geometry and its parameters (Ra, Sa) was used as criterion describing efficiency of chemical electropolishing. Results of the experiment allow for current parameter optimization of electrochemical polishing process for selected non-ferrous alloys with preliminary mechanical preparation of the surface.

6

Improvement of the stainless steel electropolishing process by organic additives

Lochynski P., Kowalski M., Szczygiel B., Kuczewski K.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2016

|

Vol. 18, nr 4

76--81

EN

The influence of organic additives on the process of surface electropolishing of AISI 304 type steel was determined. Additives were selected in initial potentiodynamic tests pursuant to the plateau analysis on the current/potential curves. The assessment of the operational effectiveness of additives consisted in determining the relationship between surface gloss after electropolishing and the mass loss of the sample and in determining surface roughness. The applied electropolishing bath consisted of a mixture of concentrated acids: H3PO4 and H2SO4 and the following organic additives were used: triethylamine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylene glycol monobutyl ether and glycerol. The best electropolishing result, i.e. low roughness and high gloss of stainless steel surface with a relatively low mass loss of the sample at the same time were obtained for baths containing triethanolamine.

7

The In-Depth Stress Distribution for 1H13 Specimen after Cutting

Gadalińska E., Wronicz W., Malicki M.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2016

|

Iss. 8

73--79

EN

Measuring the in-depth stress state is of vital importance for materials scientists. Strain gauges methods are capable of yielding information only about the surface stress state. Diffraction methods using synchrotron or neutron radiation, which allow totally non-destructive stress measurements inside the material, are not widely available. In this context, the best widely available method combines the X-ray diffraction stress measurements and gradual removal of the outer layer by means of electropolishing. Here, this method was applied to the specimen made of 1H13 stainless steel cut with under water on a corundum cut-off wheel. The idea was to investigate how deeply an additional stress state resulting from cutting was introduced and whether the technique of combining of X-ray diffractometry and electropolishing can be used widely for determining the stress state inside the specimen.

8

Electropolishing Procedure Dedicated to In-Depth Stress Measurements with X-Ray Diffractometry

Gadalińska E., Wronicz W.

Fatigue of Aircraft Structures

|

2016

|

Iss. 8

65--72

EN

Electropolishing is the sole reliable method of removing the outer layer of the specimen without changing its stress state. This feature of the electropolishing procedure allows researchers to investigate the in-depth stress distribution. Developing of the method in a diffraction laboratory is crucial because there is no universal theory for the electropolishing procedure allowing the removal of the layers of different thickness. This is due to the multiplicity of different factors affecting the electropolishing results. A factor of vital importance from the point of view of indepth stress measurements is the thickness of the electropolishing layer. Hence the importance of the procedures for the electropolishing of a layer of a precisely defined thickness. This work deals with the problem of the selection of the parameters in the electropolishing process for two types of materials: stainless steel and aluminium alloy. The tests of mutual correlation of current intensity, voltage applied and time of the procedure and its results are presented in the paper.

9

Wpływ środków powierzchniowo czynnych na efekty polerowania elektrochemicznego stopów tytanu

Zaborski S., Sudzik A., Stechnij T.

Mechanik

|

2015

|

R. 88 nr 4CD

120--124

PL

W artykule przedstawiono proces polerowania elektrochemicznego stopów tytanu. Omówione zostały w skrócie metody wspomagania polerowania elektrochemicznego. Zbadany został wpływ dodatku środków powierzchniowo czynnych na przebieg procesu polerowania elektrochemicznego. Przedstawione zostały efekty obróbki i wpływ dodatków SPC na proces polerowania elektrochemicznego.

EN

The paper presents the process of electro-chemical polishing titanium alloys. Are briefly discussed methods for supporting electrochemical polishing. Examined was the effect of adding surfactants on electrochemical polishing process. Presented machining effects were and the effects of surfacants additives on electrochemical polishing process.

10

XPS analysis of AISI 304L stainless steel surface after electropolishing

Rokosz K., Hryniewicz T., Simon F., Rzadkiewicz S.

Advances in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, nr 1(43)

21--29

EN

In the paper, the passive surface layers of AISI 304L after standard (EP50) and very-high-current density electropolishing (EP1000) in a mixture of orthophosphoric and sulfuric acids in a 1:4 ratio, are presented. The main finding of the presented studies is enrichment of the steel surface film in chromium: total chromium to total iron ratio was equal to 6.6 after EP50 and to 2.8 after EP1000; on the other hand, chromium compounds to iron compounds ratio was equal to 10.1 after EP50, and 3.9 after EP1000.

11

Elektrolitycza obróbka stali chromowo-niklowej w kontekście stanu powierzchni i ubytku materiału

Krzywiecki M., Kucharska B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 8

87-90

PL

W pracy przedstawiono wyniki elektroobróbki austenitycznej stali chromowo-niklowej 310S. Stal poddano zabiegom elektropolerowania i elektrotrawienia w roztworze na bazie kwasu nadchlorowego oraz 3% roztworze chlorku sodu przy różnych parametrach napięcia i czasu. Badano stan powierzchni stali z użyciem mikroskopu skaningowego oraz ubytek stali w funkcji czasu polerowania. Wykazano efektywność stosowania roztworu kwasu nadchlorowego zarówno pod kątem wygładzenia powierzchni jak i ujawniania mikrostruktury stali. Elektroobróbka w roztworze chlorku sodu powoduje silne zużycie powierzchni i powstawanie wżerów. Na podstawie czasowej charakterystyki procesu elektropolerowania w rozworze kwasu nadchlorowego przy napięciu 32 V określono ilościowe zużycie stali, wynoszące 0,52 μm/s, które może być wykorzystane do kontrolowanego zdejmowania cienkich warstw stali na potrzeby badań gradientu mikrostruktury i tekstury oraz naprężeń.

EN

Austenitic electro treatment results of 310S chrome-nickel steel have been presented in this paper. The steel has undergone the processes of electropolishing and electroetching in a solution based on perchloric acid and a 3% solution of sodium chloride at different parameters of voltage and time. The surface condition of the steel has been examined using a scanning microscope and the loss of steel in the function of polishing time. The effectiveness of using the perchloric acid solution has been determined in terms of both surface smoothing and the exposition of the steel’s microstructure. Electrotreatment in the solution of sodium chloride causes a strong wear of the surface and the occurrence of pittings. Based on the temporary characteristics of the electropolishing process in the solution of perchloric acid at 32 V, the amount wear of steel has been determined amounting to 0,52 μm/s, which can be used for controlled removal of thin layers of steel needed for microstructure,, texture and stresses research.

12

Elektropolerowanie stali chromowo-niklowej

Łyczkowska E., Lochyński P., Chebus E.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 7

1364-1366

13

Polerowanie elektrolityczne stopu Ti6Al7Nb

Łyczkowska E., Chlebus E.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2013

|

z. 7

93--98

EN

This paper presents review of methods for treatment of Ti6Al7Nb alloy surfaces which may be used as implants. Electro-chemical polishing is a process of improving micro smoothness and material brightness by anodic dissolving of the substrate in an electrolyte. Samples were electropolished in 2 electrolytes consisting of H₂SO₄, HF and org. additives. Ti6Al7Nb details after electrochemical polishing get better corrosion resistance and excellent visual effects. The roughness after EP was 0,08-0,13 Ra.

PL

W artykule omówiono właściwości stopu Ti-6Al-7Nb, jego zastosowanie w implantologii oraz sposoby obróbki powierzchni poprzez obróbkę mechaniczną oraz elektrolityczną. Przedstawiono wyniki elektropolerowania próbek w kąpieli składającej się z kwasu siarkowego(VI), kwasu flurowodorowego, acetanilidu oraz w kąpieli składającej się z kwasu metanosulfonowego i kwasu etidronowego. Przedstawiono również wpływ mechanicznej obróbki przed elektrolitycznym polerowaniem na jakość powierzchni otrzymywanych elementów. Po polerowaniu elektrolitycznym chropowatość próbek wynosiła 0,08-0,13 Ra.

14

BAT dla instalacji do elektrochemicznej obróbki stali chromowo-niklowej

Lochyński P., Szczygieł B., Kuczaj A.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 3

238-243

PL

Przedsiębiorstwa chemiczne na terenie Unii Europejskiej muszą uzyskać Pozwolenie Zintegrowane dla instalacji do powierzchniowej obróbki metali, jeżeli łączna objętość wanien procesowych przekracza 30 m3. Spośród wielu aspektów oddziaływania na środowisko spełnienie wymagań w zakresie oddziaływania na ścieki ma kluczowe znaczenie. Kwaśne kąpiele do trawienia i elektropolerowania zanieczyszczone są jonami metali na skutek roztwarzania stali chromowo-niklowych oraz roztwarzania miedzianych zawieszek umożliwiających właściwy przepływ prądu i mocowanie elektropolerowanych elementów. Neutralizacja ścieków z wykorzystaniem Na2S2O5, Ca(OH)2 oraz Na2S dla instalacji do elektrochemicznej obróbki stali chromowo niklowych zgodnie z procedurą opisaną w Reference Document on Best Available Techniques for the Surface Treatment of Metals and Plastics umożliwia zachowanie dopuszczalnych poziomów emisji Cr, Ni i Cu zgodnie z BAT.

EN

Chemical enterprises on the area of the European Union are obliged to obtain the Integrated Permit for installations for surface metals processing, if total volume of processing tanks exceeds 30 m3. From many aspects the fulfilment of requirements in the scope of sewage influencing plays a significant role. Gradually contamination of acid baths, used for pickling and electropolishing, is caused by dissolution of stainless steel and dissolution of copper tickets enabling the proper current flow and electropolished elements fastening. Non exceeding of thresholds of the emission for installations for electrochemical processing of stainless steels is possible using Na2S2O5, Ca(OH)2 and Na2S while maintaining the method recommended in "Reference Document on Best Available Techniques for the Surface Treatment of Metals and Plastics".

15

Polerowanie elektrolityczne i pasywacja anodowa stopu Ti6Al7Nb

Simka W., Nawrat G., Chłodek J., Maciej A., Winiarski A., Szade J., Radwański K., Gazdowicz J.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 1

84-90

16

Kontrola chropowatości powierzchni stali AISI 136L SS po polerowaniu elektrochemicznym w polu magnetycznym w zakresie transpasywnym krzywej polaryzacji

Rokosz K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 4

322-325

PL

Proces elektropolerowania jest kontrolowanym anodowym roztwarzaniem powierzchni metalu/stopu. Komercyjnie proces jako obróbka wykończająca został wprowadzony do produkcji w 1950 roku. Otrzymana po nim powierzchnia charakteryzuje się małą chropowatością, dużym połyskiem oraz gładkością. Artykuł prezentuje możliwość kontrolowania i jednocześnie sterowania chropowatością powierzchni otrzymywaną po procesie elektropolerowania na podstawie otrzymanego modelu matematycznego. Model wyznacza zależność chropowatości powierzchni (Sa [Μm]) od wielkości pola magnetycznego (B [mT]) oraz gęstości prądu polerowania (i [A/dm2]). Otrzymane wyniki pokazują, że zakres chropowatości po obróbce elektrochemicznej w zależności od warunków polerowania mieszczą się w przedziale 0,602 Μm do 1,612 Μm. Najlepsze parametry chropowatości powierzchni po obróbce mechanicznej papierem ściernym (Sa=2,5 Μm) dla czasu polerowania t=1 min w roztworze kwasów H2SO4 i H3PO4 w stosunku 4:6, w temperaturze 65 š 5 oC otrzymano dla warunków: B=0 mT, i=525 A/dm2 (Sa=0,762 Μm) oraz B=225 mT, i=50 A/dm2 (Sa=0.612 Μm), a najgorsze dla: B=225 mT, i=525 A/dm2 (Sa=1,612 Μm).

EN

Electropolishing is controlled anodic dissolution of metals which improves surface properties of metals. It is often referred to as a "reverse plating" or "Super Passivation" process. Commercial applications of electropolishing have been in use since 1950's. Conventional mechanical finishing systems can smear, bend, stress or even fracture the crystalline metal surface to achieve smoothness or brightness. Electropolishing offers the advantage of removing metal from the surface producing a unidirectional pattern that is both stress and occlusion free, microscopically smooth and often highly reflective [1, 2]. Solutions are available to electropolish most common metals. To establish optimum conditions for electropolishing, a polarization curve is plotted and a plateau of current densities is established. The current densities plateau mainly exists just below the oxygen evolution regime. For many materials like steels the best electropolishing results are obtained over this plateau under oxygen evolution conditions. The paper presents control of surface roughness after standard- and magnetic- electrochemical polishing under different conditions. Mechanically polished samples (Sa=2,5 Μm) were prepared for electrochemical polishing. The electrolyte with 10% water content and a ratio between H2SO4 and H3PO4 of 4:6 was proved to be successful [1, 2, 3]. The electrolyte temperature of 65 š 5 oC and processing time 1 min were found to be optimal. The obtained results show that the surface roughness after treatment was in the range: from 0,602 Μm to 1,612 Μm. The best results were obtained after electrochemical treatment for the following parameters: B=0 mT, i=525 A/dm2 (Sa=0,762 Μm) as well as B=225 mT, i=50 A/dm2 (Sa=0,612 Μm), while the worst one for: B=225 mT, i=525 A/dm2 (Sa=1,612 Μm) [Table 2, Fig. 9].

17

Electrochemical dissolution of (100) and (111) oriented n-type silicon in HF-containing electrolytes.

Jakubowicz J.

Archives of Materials Science

|

2006

|

Vol. 27, nr 1

37-47

EN

Silicon wafers of n-type with different orientation and doping level were electrochemically etched in electrolytes containing HF acid with different concentration. A photocurrent was excited by illumination, which results in electronic holes formation, necessary in silicon dissolution. Independently from the Si orientation and doping level, increased HF concentration results in the increased current density under potentiodynamic dissolution conditions. At the initial increase of the current density a porous silicon formation takes place. The strongest increase of the current, up to a value of 15-20 mAcm to the -2 was observed with an increase of HF concentration up to 20% and 10% for the (111) and (100) orientation, respectively. This phenomenon was observed independently of the doping concentration. When the potential still increases, then current passes through maximum and the surface becomes flat owing to the changed electropolishing mechanism. In the case of (100) silicon wafer, immersed in 5% HF electrolyte, significant oscillations observed indicate point to oxide formation and its subsequent dissolution. On the other hand, very small oscillations take place in the case of (111) wafer orientation. Morphology of the wafers undergoes transformation from flat, through rough to electropolished.