Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Growth optimization of Klebsiella pneumoniae in magnetically assisted bioreactor

Konopacki Maciej, Augustyniak Adrian, Grygorcewicz Bartłomiej, Dołęgowska Barbara, Kordas Marian, Rakoczy Rafał

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

289–-304

EN

In recent years, infections are more often caused by pathogens with high multi-drug resistance, classified as the “ESKAPE” microorganisms. Therefore, investigation of these pathogens, e.g., Klebsiella pneumoniae, often requires biomass production for treatment testing such as antibiotics or bacteriophages. Moreover, K. pneumoniae can be successfully applied as a biocatalyst for other industrial applications, increasing the need for this bacteria biomass. In the current study, we proposed a novel magnetically assisted bioreactor for the cultivation of K. pneumoniae cells in the presence of an external alternating magnetic field (AMF). High efficiency of the production requires optimal bacteria growth conditions, e.g., temperature and field frequency. Therefore, we performed an optimization procedure using a central composite design for these two parameters in a wide range. As an objective function, we utilized a novel, previously described growth factor that considers both biomass and bacteria growth kinetics. Thus, based on the response surface, we could specify the optimal growth conditions. Moreover, we analysed the impact of the AMF on bacteria proliferation, which indicated positive field frequency windows, where the highest stimulatory effect of AMF on bacteria proliferation occurred. Obtained results proved that the magnetically assisted bioreactor could be successfully employed for K. pneumoniae cultivation.

2

Kinetyka SDG ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu w ściekach i gnojowicy w obecności jonów potasu

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Piotrowski Krzysztof, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

644--649

PL

Oszacowano kinetykę zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu w obecności jonów potasu dla ciągłego procesu krystalizacji strąceniowej. Do obliczeń wykorzystano dwa modele kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension mixed product removal): model SIG (size independent growth), najbardziej uproszczony, i model RE SDG (Rojkowski exponential, size dependent growth), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich rozmiarów. Stwierdzono, że jony potasu wpłynęły korzystnie na liniową szybkość wzrostu kryształów struwitu. Przy stężeniu jonów K⁺ 2800 mg/kg w roztworze zasilającym krystalizator o działaniu ciągłym szybkość ta przekroczyła aż 2·10⁻⁸ m/s. W tych warunkach otrzymano bardzo dobrze wykształcone i jednorodne kryształy struwitu o średnim rozmiarze 46,8 μm i współczynniku niejednorodności CV wynoszącym tylko 71,6%. Tworzeniu się dużych kryształów struwitu sprzyjał także nadmiar jonów Mg²⁺ w środowisku reakcji syntezy struwitu, niskie pH, jak i wydłużony do 3600 s średni czas przebywania zawiesiny w krystalizatorze. Wyniki badań porównano z danymi procesowymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z gnojowicy zawierającej jony K⁺ w ilości 2800 mg/kg. Wykazano, że zanieczyszczenia obecne w gnojowicy wpłynęły negatywnie na wzrost kryształów struwitu i jakość wytwarzanego produktu. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń i porównań zalecono model RE SDG MSMPR do opisu kinetyki krystalizacji ciągłej struwitu w rozpatrywanych układach technologicznych.

EN

Struvite was pptd. from phosphate(V), Mg²⁺, NH₄ ⁺, and K⁺ ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. process calcd. from the crystal size distribution by using size - independent growth model (SIG) and Rojkowski exponential size dependent growth model (RE SDG). The K⁺ ions advantageously affected on linear struvite crystals growth rate. The results were compared with the process data concerning recovery of phosphate(V) ions from K⁺ ions-contg. liq. manure. The impurities presented in liq. manure unfavorably affected on struvite crystals growth. The RE SDG model described the distribution of the product crystal d. population much more accurately than the SIG model, but the linear growth rates of struvite crystals calcd. from both models were comparable. RE SDG model was recommended for estg. the kinetics of continuous struvite crystn. in the phosphates(V) recovery process from liq. manure.

3

Boride Layer Growth Kinetics of AISI H13 Steel Borided with Nano-Sized Powders

Karakaş M. S., Günen A., Kanca E., Yilmaz E.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 1

159--165

EN

Growth kinetics of boride layers in AISI H13 steel was investigated using the pack boriding method at temperatures of 1073, 1173 and 1273 K (800°C, 900°C and 1000°C) for periods of 2, 4 and 6 h with nano-sized boron (NB) and micron-sized Ekabor II powders as boriding agents. The total thickness of the boride layer (including both FeB and Fe2B) after boriding at 1273 K (1000°C) for 6 h was 103.8 μm and 96.5 μm for the NB and Ekabor II specimens, respectively. X-ray diffraction analysis of the boride layers on the surfaces borided with NB and Ekabor II revealed the presence of FeB and Fe2B phases with sawtooth morphology. The FeB/Fe2B volume ratio was higher in the specimens borided with NB. The thickness of the boride layer (FeB + Fe2B) increased with the increasing boriding temperature and time. The FeB layer in the NB specimen displayed a (002) preferred orientation.

4

The ability of selected bacteria to grow in the presence of glyphosate

Krzyśko-Łupicka T., Kręcidło Ł., Koszałkowska M.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2015

|

Vol. 22, nr 2

185--193

EN

Glyphosate is an active substance in the Roundup herbicide. The key process affecting its decomposition in the soil is microbial biodegradation. Bacteria that are able to break the C-P bond use this substance as a source of phosphorus. The aim of the study was to investigate the ability of thirty strains of soil bacteria to grow in the presence of glyphosate which was the sole source of phosphorus. Morphologically and physiologically varied soil bacteria strains were the subject of the study. Their ability to grow in the presence of glyphosate being the only phosphorus source was examined using a modified Dworkin-Foster growth medium. The modification itself consisted in introducing to the medium 0.5 mM • dm–3 of glyphosate which was to serve as an alternative source of phosphorus. The control sample in the study was the bacterial growth in two Dworkin-Foster growth media: a complete one (unmodified) and a phosphorus-free one. The growth intensity of the analyzed strains was assessed by means of spectrophotometry (λ = 490 nm). Substantial differences in the growth intensity of the analyzed bacterial strains were observed in the presence of glyphosate, which was the sole source of phosphorus. Only eight out of the analyzed strains showed growth similar to what was observed in the case of the unmodified Dworkin-Foster medium, whereas all the remaining ones grew at a much slower rate.

PL

Glifozat jest substancją czynną herbicydu Roundup. Kluczowym procesem wpływającym na jego rozkład w glebie jest degradacja mikrobiologiczna. Bakterie zdolne do rozkładu wiązania C-P wykorzystują go jako źródło fosforu. Celem badań była ocena zdolności do wzrostu trzydziestu szczepów bakterii glebowych w obecności glifozatu jako jedynego źródła fosforu. Materiał badawczy stanowiły zróżnicowane morfologicznie i fizjologicznie szczepy bakterii glebowych. Zdolność bakterii do wzrostu w obecności glifozatu (FMG) jako jedynego źródła fosforu oceniano w zmodyfikowanym podłożu Dworkin-Fostera. Modyfikacja polegała na wprowadzeniu 0,5 mM FMG jako alternatywnego źródła fosforu. Kontrolę stanowił rozwój bakterii w pełnym i pozbawionym źródła fosforu podłożu Dworkin-Fostera. Intensywność rozwoju testowanych szczepów oceniano metoda spektrofotometryczną (λ = 490 nm). Zaobserwowano znaczne różnice w intensywności wzrostu testowanych szczepów w obecności glifozatu jako jedynego źródła fosforu. Tylko osiem spośród nich rosło podobnie jak w pełnym podłożu Dworkin-Fostera, a rozwój pozostałych był zdecydowanie słabszy.

5

Kinetics of the (Zn) - Coating Deposition During Stable and Meta-Stable Solidifications. Part III

Wołczyński W., Kucharska B., Garzeł G., Sypień A., Pogoda Z., Okane T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

199--207

EN

Two different steel substrates are applied to the hot dip (Zn) - coating formation. The influence of the substrate composition on the (Zn) - coating thickening is recorded. Morphologies of both coatings are compared to each other. The transition from stable into meta-stable solidification is revealed. The criterion for the competition between stable and meta-stable solidification is applied to justify the analyzed transition.

PL

Zastosowano dwie różne stale jako podłoża dla uzyskania dwu zróżnicowanych powłok (Zn). Dokonano porównania wpływu składu obydwu rodzajów podłoża na kinetykę wzrostu powłok (Zn). Dokonano zestawienia morfologii obydwu powłok. Ujawnione zostało przejście od krystalizacji stabilnej do meta-stabilnej. Zastosowano kryterium współzawodnictwa między krystalizacją stabilną a meta-stabilną dla uzasadnienia analizowanego przejścia.

6

Thermodynamic and Kinetic Aspects of the Hot Dip (Zn) - Coating Formation. Part I

Wołczyński W., Pogoda Z., Garzeł G., Kucharska B., Sypień A., Okane T.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 3

1223--1233

EN

A hot dip (Zn) – coating formation is carried out in the industry conditions. Two types of the steel substrate are applied to the experiment. Two morphologically different coatings are obtained, accordingly. A hot dip (Zn) – coating formation is also carried out in the laboratory conditions for making some additional explanations of the revealed phenomena. The thickening of the - phase sub-layer is observed in details to determine time of the transition from stable into meta-stable solidification. The Fe-Zn phase diagrams for stable and meta-stable equilibrium are calculated, respectively. The phase diagram for dissolution is also determined. The criterion of the higher temperature of the solid/liquid (s/l) interface is successfully applied to the Fe-Zn system to justify the competition between stable and meta-stable solidification. The mass balance verification is performed for the (Zn) - coating in order to define the nominal Zn–solute concentration required by dissolution and next by solidification. The Zn – solute concentration in the dissolution, super-saturation and saturation zones are determined thermodynamically. The growth kinetics is described for all the sub-layers in the (Zn) – coating.

PL

Przeprowadzono formowanie powłoki cynkowej metodą zanurzeniową w warunkach przemysłowych. W eksperymencie użyto dwu rodzajów podłoży. Stosownie, uzyskano dwa rodzaje powłok zróżnicowanych morfologicznie. Przeprowadzono również formowanie powłoki w warunkach laboratoryjnych celem uzyskania dodatkowych wyjaśnień dla ujawnionych zjawisk. Szczególnie obserwowano pogrubianie podwarstwy fazy celem określenia momentu przejścia od krystalizacji stabilnej do metastabilnej. Stosownie do tego przejścia obliczono diagramy fazowe Fe-Zn zarówno dla równowagi stabilnej jak i metastabilnej. Dodatkowo obliczono diagram fazowy dla zjawiska rozpuszczania. Skutecznie zastosowano kryterium wyższej temperatury frontu krystalizacji w odniesieniu do diagramu fazowego Fe-Zn celem uzasadnienia współzawodnictwa miedzy krystalizacją stabilną a metastabilną. Przeprowadzono obliczenia bilansu masy dla powłoki (Zn) celem określenia nominalnego stężenia cynku wymaganego przez rozpuszczanie a następnie przez krystalizację. Termodynamicznie określono stężeniu cynku w strefach rozpuszczania nasycenia i przesycenia. Kinetyka wzrostu została opisana w odniesieniu do wszystkich podwarstw powłoki cynkowej.

7

Influence of substrate loading and detachment conditions on a plane biofilm behaviour

Blatkiewicz M., Tabiś B., Ledakowicz S.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 4

463--477

EN

A mathematical model of a plane, steady state biofilm, with the use of a single substrate kinetics, was proposed. A set of differential equations was solved. In order to analyse the biofilm’s behaviour, a number of simulations were performed. The simulations included varying process parameters such as detachment coefficient and substrate loading. Two detachment models were taken into consideration: one describing the detachment ratio as proportional to the thickness of the biofilm, and the other one proportional to the thickness of the biofilm squared. The results provided information about substrate and live cell distribution in biofilm and the influence of certain parameters on biofilm behaviour.

8

The effect of ductile cast iron matrix on zinc coating during hot dip galvanising of castings

Kopyciński D., Szczęsny A.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 4

101-104

EN

The growth kinetics of the zinc coating formed on the surface of casting made from ductile iron grade EN-GJS-500-3 was investigated. To produce homogenous metal matrix in test samples, the normalising and ferritising annealing was carried out. Studies showed a heterogeneous structure of cast iron with varying content of the phases formed. This was followed by hot dip galvanising treatment at 450 C to capture the growth kinetics of the zinc coating (the time of the treatment ranged from 60 to 600 seconds). Nonlinear estimation of the determined growth kinetics of the alloyed layer of a zinc coating was made and an equation of the zinc coating growth was derived. Based on the results of the investigations it was concluded that thickness of the zinc coating formed on the surface of casting with a 100% pearlitic matrix makes 55% of the thickness of coating formed on the surface in 100% ferritic.

9

Możliwość zwiększenia efektywności usuwania ze ścieków substancji organicznej poprzez zastosowanie bioreaktora hybrydowego

Wałęga A., Krzanowski S.

Forum Eksploatatora

|

2010

|

Nr 2 (47)

34-37

PL

W artykule porównano efektywność redukcji BZT5 w bioreaktorze pracującym w klasycznej technologii osadu czynnego i hybrydowym. Porównania dokonano w oparciu o modele matematyczne obu bioreaktorów uwzględniające dyfuzję substratu do wnętrza błony biologicznej i kinetykę wzrostu mikroorganizmów w osadzie czynnym. Wyniki uzyskane z symulacji pozwalają na stwierdzenie, że w bioreaktorze hybrydowym następuje większa redukcja substancji organicznej w porównaniu do klasycznego osadu czynnego. Wykazano ponadto, że wzrost liczby pakietów w złożu i zwiększenie stopnia recyrkulacji osadu z osadnika wtórnego sprzyja zwiększeniu efektywności usuwania BZT5 ze ścieków.

EN

The effectiveness of BOD5 reduction in a bioreactor operating using conventional activated sludge technology and hybrid one were compared in the paper was based on mathematical models of both bioreactors considering substrate diffusion into the biofilm and growth kinetics of microorganisms in the activated sludge. The results obtained from the simulation allow for a conclusion that a superior reduction of organic substance occurs in the hybrid bioreactor than in conventional activated sludge. Moreover it was demonstrated that a greater number of packets per filter bed and increased degree of sewage recirculation from the secondary settlement tank lead to better efficiency of BOD5 removal from sewage.

10

Kinetics studies of the biodegradation of volatile organic compounds in a batch reactor

Gąszczak A., Szczyrba E., Bartelmus G.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 2

295--300

EN

The aim of this work is to present Volatile Organic Compounds degradation by microorganisms. Vinyl acetate was utilized by laboratory strain Pseudomonas fluorescens PCM 2123 or environmental strain EC3_2001, identified as Pseudomonas putida. Styrene was decomposed by bacteria from genus Pseudomonas, described as E-93486. The experiments were conducted for different initial concentration of vital substrate in a batch reactor. During research influence of organic compound concentration on microorganisms’ growth was studied.

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu degradacji lotnych związków organicznych przez mikroorganizmy. Badania dotyczyły rozkładu octanu winylu przez dwa różne szczepy: laboratoryjny Pseudomonas fluorescens oraz EC3_2001, zidentyfikowany jako Pseudomonas putida. Druga część badań dotyczyła degradacji styrenu przez szczep E-93486. Omówiono wyniki pomiarów prowadzonych w reaktorze okresowym, w którym utrzymywano stałą temperaturę 30°C, pH = 7, prędkość mieszania 300 rpm oraz natlenienie podłoża na poziomie 5 mg·dm–3. W czasie trwania hodowli okresowo pobierano próbki płynu hodowlanego w celu określenia aktualnego stężenia substratu i ewentualnie produktów pośrednich (za pomocą chromatografu gazowego Varian 3800) oraz stężenia biomasy (poprzez pomiar absorbancji). Badania przeprowadzono w reaktorze okresowym dla szerokiego zakresu zmian początkowego stężenia substratu życiowego. Zgromadzona baza danych eksperymentalnych umożliwi wyestymowanie stałych równania opisującego szybkość wzrostu mikroorganizmów oraz współczynników wydajności biomasy dla obu analizowanych substratów wzrostowych.

11

Kinetyczny model wzrostu Aspergillus niger W78B w okresowym procesie biotransformacji glukozy do kwasu glukonowego

Podgórski W.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2005

|

Nr 4s

79-80

EN

The growth process of Aspergillus niger W78B during batch biotransformation of glucose into gluconic acid was studied. A simple model of the Contois equation was proposed as the best representation of main effects influencing biomass growth. It assumes that growth of Aspergillus niger W78B mainly depends on glucose and biomass concentration in the medium.

12

Badania kinetyki wzrostu kultur korzeni włośnikowatych Arnica montana

Pawłowska B., Weremczuk-Jeżyna I., Chmiel A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2005

|

Nr 4s

68-69

EN

Transformed root cultures of Arnica montana were cultivated in shaking flasks of 300 cm3 containing 80 cm3 hormone-free B5 medium with 5% of sucrose. Fresh and dry biomass changes, uptake of main nutrients and conductivity were investigated during the process.

13

Kinetyka biodegradacji octanu etylu w reaktorze okresowym

Gąszczak A., Bartelmus G.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2005

|

Vol. 12, nr s2

139-154

PL

Badano kinetykę reakcji biodegradacji octanu etylu dla różnych stężeń początkowych substratu życiowego. Eksperymenty prowadzono w stałych warunkach hodowli (temperatura, pH, natlenienie, skład pożywki). W trakcie pojedynczego eksperymentu wyznaczano krzywą wzrostu populacji oraz krzywą utylizacji substratu. W celu opisania zależności właściwej szybkości wzrostu mikroorganizmów od początkowego stężenia substratu stosowano równanie Monoda i wyestymowano stałe tego równania [mumax = 0,0819 l/h i K[s] = 201 g/m3 Zbadano także wpływ temperatury, ilości dostępnego tlenu oraz wieku inokulum na przebieg hodowli.

EN

Pseudomonas fluorescens has been used lo degrade ethyl acetate in water in the concentration range 200-1500 ppm. The optimum temperature and initial pH required for cell growth were 30°C and 7.00, respectively. Concentration of dissolved oxygen, pH of suspension, cell's number (by absorbance measurement), concentration of ethyl acetate (by gas chromatography) were measured. Monod model was used lo interpret the free cells data on ethyl acetate biodegradation. The kinetic parameters were estimated: maximum specific growth rate [mu]max = 0.0819 l/h and saturation constant K[s] = 201 g/m3.

14

Rozrost ziarna austenitu stali 45. Metody identyfikacji wielkości ziarna austenitu i kinetyka jego wzrostu

Wierszyłłowski I., Zielnica A., Niemczyk W.

Inżynieria Materiałowa

|

2003

|

R. XXIV, nr 6

407-409

PL

W pracy przedstawiono w skrócie metody identyfikacji ziarna austenitu w stalach. Do badań wybrano dwie metody siatki ferrytu i specjalnego trawienia zahartowanych z temperatury austenityzowania próbek. Wielkość ziarna austenitu określono metodami opisanymi w PN oraz przy pomocy programu METILO. Próbki austenityzowano w dylatometrze LK 02 Adamel-Lhomargy i hartowano natryskiem sprężonego helu na martenzyt lub mieszaninę martenzytu i bainitu, lub z szybkością ok. 20 C/s. Podczas takiego chłodzenia uzyskiwano strukturę perlityczną z siatką ferrytu na byłych granicach ziaren austenitu. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów. Do analizy kinetyki izotermicznego wzrostu ziarna austenitu zastosowano zmodyfikowane równanie Sellarsa [1] w postaci d do potęgi n - d0 do potęgi n = k x t gdzie k jest stałą szybkości wzrostu. Wartości n są charakterystyczne dla wzrostu ziarna i wynoszą ok. 2. Uzyskane w pracy wartości n były bliskie 2 i wynosiły od 2,2 do 2,3.

EN

Methods of former austenite grains identification were shortly presented. For studies two methods were selected: ferrite net around pearlite obtained by carefully selected cooling rate, and quenching to martensite and special etching. Austenite grain size was determined according to Polish Standards and with help of METILO program. Heat treatment was performed in LK02 Adamel - Lhomargy dilatometer. Results were presented in form of diagrams and one table. For isothermal growth kinetics modified Seller's equation in form of d to the n - d0 to the n =k x t was used, k is the growth constant. Value of n characterizes grain growth and is close to 2. Obtained in this work values varied from 2,2 to 2,3.

15

Symulacje kinetyki wzrostu i redukcji stref gamma' i epsilon + gamma' + na stali 38HMJ i żelazie, cz. 2.

Małdziński L., Rybak Z., Tacikowski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

316-317

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji komputerowej azotowania gazowego, pokazujące wpływ potencjału atmosfery NH3+H2 na budowę i kinetykę wzrostu warstwy azotków gamma' i epsilon na stali 38HMJ i żelazie. Do symulacji wykorzystano niedawno opracowane modele oraz otrzymane wyniki eksperymentalne. Wyniki symulacji wskazują na możliwości sterowania procesem azotowania celem wytwarzania warstw o z góry zadanej budowie fazowej i grubościach występujących stref. Porównanie wyników symulacji z wynikami badań eksperymentalnych wykazało dobrą zgodność.

EN

The article presents the results of computerized simulation of the gas nitriding, demostrating the effect of the nitriding potential of NH3+H2 atmosphere on the composition and growth kinetics of gamma' and epsilon nitrides layer on N135M steel and pure iron. For the simulation, the recently developed growth kinetics model for both phases, as well as latest results of experimental research were applied. Simulation results indicate possibilities of process control for the formation of layers of predictable phase composition and thickness of particular zones. Calculated and experimental data are in good agreement.

16

Powłoki cynkowe otrzymywane na stalach "nad-Sandelinowskich"

Guzik E., Kopyciński D.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

411-415

PL

Przeprowadzone badania miały na celu opisanie kształtowania się powłoki cynkowej i jej kinetyki wzrostu na stalach reaktywnych w kąpieli cynkowej. Kinetykę wzrostu otrzymanych powłok cynkowych oceniono przy wykorzystaniu zapisu prawa wzrostu. W zakresie ocynkowania powierzchni wyrobów przedmiotem badań były różne gatunki stali, w aspekcie jakości i grubości powłok. Wykazano, że skład chemiczny stali wpływa istotnie na kinetykę wzrostu poszczególnych faz powłoki cynkowej. Ocenę powyższego wpływu przeprowadzono na podstawie tzw. ekwiwalentu krzemu i fosforu E=(Si+2.5P)x10 do potęgi 3 oraz uzyskano zależności tego parametru od grubości powłoki.

EN

The object of the investigation is the analysis of forming and growth kinetics of zinc coating on surface of reactive silicon-killed steel. The growth kinetic of obtained zinc coatings was evaluated on basis of the powerlaw growth equation. Different sorts of steel were subject of investigations. Quality and zinc coatings thickness were analyzed. The steel chemical composition significantly influences thickness of obtained zinc coating. This influence was evaluated on basis of silicon and phosphorous equivalent E=(Si+2.5P)x cubic 10 and coating thickness dependencies were obtained.

17

Kinetyka wzrostu warstw azotowanych.

Gut S.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

330-332

PL

W pracy przeprowadzono analizę zjawisk zachodzących podczas azotowania stali stopowych. Przedstawiono model matematyczny wzrostu strefy azotowania wewnętrznego uwzględniający kinetykę zarodkowania faz azotkowych oraz dyfuzję pierwiastków stopowych. Przy takich założeniach wyznaczono rozkład stężenia azotu na przekroju warstwy oraz grubość strefy azotowania wewnętrznego. Wyniki obliczeń porównano z danymi doświadczalnymi.

EN

Processes that take place during nitriding of alloying steel have been presented. Mathematical model of internal nitriding zone growth described here considers nitrides nucleation and diffusion of alloying element. Model allows to predict nitrogen concentration in diffusion zone and case thickness. Obtained results have been compared with experimental measurements.

18

Dyfuzyjne warstwy węglikowe wytwarzane na powierzchni stali w procesie chromowania próżniowego.

Kasprzycka E., Senatorski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

443-446

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dyfuzyjnych warstw węglikowych wytwarzanych na powierzchni stali węglowej w procesie chromowania próżniowego. Chromowanie próżniowe jest obróbką ekologiczną (nietoksyczne substraty, brak odpadów), pozwalającą otrzymywać warstwy dyfuzyjne charakteryzujące się wysokim stężeniem chromu oraz dobrą przyczepnością do podłoża. Zawartość węgla w stali odgrywa istotną rolę w chromowaniu dyfuzyjnym, gdyż jego dyfuzja ku powierzchni (dyfuzja "up hill") podczas procesu powoduje tworzenie się węglików chromu. Na powierzchni stali o dużej zawartości węgla tworzą się więc warstwy zbudowane głównie z węglików chromu. Takie warstwy charakteryzują się dużą twardością oraz dobrą odpornością na zużycie przez tarcie. Przedmiotem badań w ninieszej pracy było określenie mikrostruktury kinetyki wzrostu oraz własności tribologicznych warstw węglikowych wytwarzanych na powierzchni stali węglowych w procesie chromowania próżniowego. Badania prowadzono na próbkach ze stali 45 i N9. Rentgenowska analiza strukturalna powierzchni chromowanych próbek wykazała obecność węglików (Cr, Fe)7C3. Przeprowadzono badania mikrostruktury i twardości warstw oraz wyznaczono rozkłady stężenia Cr, Fe i C w strefie dyfuzyjnej. Określono wpływ warunków procesu: czasu i temperatury na kinetykę wzrostu warstw węglikowych na powierzchni stali. Wykazano, że kinetyka procesu chromowania jest uwarunkowana dyfuzją chromu w stali. Właściwości tribologiczne warstw węglikowych były oceniane na podstawie próby tarcia ślizgowego przy styku skoncentrowanym. Badania zużycia warstw w procesie tarcia oceniano za pomocą maszyny Amslera. Wykazano dużą odporność na zużycie badanych warstw chromowanych o strukturze węglikowej.

EN

Diffusion carbide layers produced on carbon steel surface by means of vacuum chromizing process have been studied. The vacuum chromizing is an ecological type of treatment (non toxic substrates, without waste) by means of which a diffusion layer can be obtained, characterized by a high chromium concentration with a good adherence to the base metal. Carbon content plays an important role in the diffusion chromizing of steels, since its diffusion to the surface (up hill diffusion) during the process leads to the formation of a carbide with chromium. At a high carbon content in steels diffusion layers formed, composed of chromium carbides, are hard and wear resistant. The objective of this paper was to determine the microstructure, growth kinetics and tribological properties of carbide layer produced on carbon steel surface during vacuum chromizing process. The investigations have been carried out on the chromized samples made of the 45 and N9 steels. An X-ray surface structure analysis of chromized samples revealed the presence of the (Cr, Fe)7C3 carbide. Studies on carbide layer thickness, its morphology and microhardness, Cr, Fe and C depth profiles in layer diffusion zone have been conducted. The effect of the process parameters such as time and temperature on carbide layer growth kinetics on steel surface has been investigated. It has been proved that the kinetics of the vacuum chromizing process is controlled by the diffusion of chromium in the steel. Tribological properties of carbide layers have been estimated basing on the results of the sliding friction tests by concentrated contact. For determining the tribological properties Amsler type machine was used. A high wear resistance of investigated chromized carbide layers has been proved.

19

Cynkowanie wysokowęglowych stopów żelaza.

Liberski P., Gierek A., Kania H., Podolski P., Mendala J., Pucka A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

430-433

PL

Wyroby z żeliw wykazują w środowiskach agresywnych niedostateczną odporność korozyjną. Skuteczną metodą zabezpieczania przed korozją powierzchni żeliw jest metalizacja zanurzeniowa. Proces cynkowania stopów żelaza z węglem w postaci grafitu jest trudny. W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem powłok cynkowych na wybranych gatunkach żeliw. Określono kinetykę wzrostu powłok na badanych materiałach w zależności od temperatury i czasu zanurzania. Przedstawiono strukturę powłok na tych materiałach. Otrzymane powłoki są ciągłe i równomierne a ich morfologia i grubość są porównywalne z powłokami cynkowymi otrzymanymi na stali.

EN

Cast iron products show insufficient corrosion resistance in the aggressive media. An effective method of corrosion protection of the cast iron surface is hot-dip metallization process. Galvanizing process of the iron alloys with carbon in the form of graphite is difficult. Results of investigations on forming zinc coatings on selected cast iron grades are presented in the article. Kinetics of coating growth on the materials tested was determined depending on the temperature and dip time. The coating structure on those materials is presented. The coatings formed are continuous and uniform and their morphology and thickness are comparable with galvanized coatings formed on steel.

20

Cynkowanie wysokotemperaturowe.

Kania H., Gierek A., Liberski P., Podolski P., Mendala J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

426-429

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem powłok w kąpielach cynkowych w temperaturach odbiegających od tradycyjnie stosowanych w procesie nakładania powłok cynkowych. Określono kinetykę wzrostu zanurzeniowych powłok cynkowych na podłożu żelaza Armco dla temperatury cynkowania 460, 540 i 560 stopni Celsjusza. Przeprowadzono również badania strukturalne powłok powstających w wysokich temperaturach kąpieli. Ujawniono strukturę powłok i skład fazowy oraz określono skład chemiczny poszczególnych składników strukturalnych powłok otrzymanych na podłożu żelaza Armco w temperaturze 540 stopni Celsjusza.

EN

Results of investigations on obtaining coatings in the zinc baths at temperatures different from traditionally used in the galvanizing process, are presented in this work. Kinetics of growth of hot-dip zinc coatings on the Armco iron base was determined for galvanizing temperature 460, 540 and 560 degrees centigrade. Structural examinations of coatings obtained at high temperature baths were also made. The structure of coatings and phase composition were revealed and the chemical composition of particular structural components of coatings formed on the Armco iron substrate at 540 degrees centigrade was determined.