Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modern materials used for environmental barrier coatings – a review

Mokrzycka Magdalena, Jopek Jakub, Słyś Anita, Góral Marek, Ochał Kamil

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 4

104--112

EN

In this article, the materials used for EBC coatings, representing next stage in the development of heat-resistant layers, and thermal barrier coatings are reviewed. In the introduction, the design of gas turbine is characterized, as well as the materials used for the hot part components and the requirements for protective coatings. Ceramic materials that can be an alternative to currently used nickel superalloys for turbine blades are also described. The requirements for EBC coatings were analyzed and then the various types of EBC coatings were characterized, as well as their degradation mechanisms.

PL

W artykule dokonano krótkiego przeglądu materiałów stosowanych na powłoki EBC (environmental barrier coatings) reprezentujących kolejny etap zaawansowania warstw żaroodpornych i powłokowych barier cieplnych (TBC – thermal barrier coatings). Opisano konstrukcję turbiny gazowej i materiały stosowane do produkcji elementów części gorącej oraz wymagania w zakresie powłok ochronnych. Opisane zostały również materiały ceramiczne, które mogą być alternatywą dla obecnie stosowanych nadstopów niklu używanych do wytwarzania łopatek turbin. Przeprowadzono analizę wymagań dotyczących powłok EBC, a następnie scharakteryzowano poszczególne rodzaje tych powłok, a także mechanizmy ich degradacji.

2

High Temperature Corrosion Performance of Carbon Steel Coated with Iron Aluminide in Mixture of O2 and SO2 Atmosphere

Omranian-Mohammadi P., Raiszadeh R., Shahverdi H. R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 2

529--538

EN

In this investigation the surface of an aluminized sample of plain carbon steel was melted and alloyed using a tingsten inert gas (TIG) welding process to produce iron-aluminide intermetallic phases on the surface. The produced coating was then characterized by SEM and EDS and its high-temperature properties in O2 + 1%SO2 gas were examined. The results showed that the Fe3 Al coating produced could protect the substrate as it was subjected to the corroding gases at 700°C due to the formation of an alumina layer between the substrate and an outer layer of Fe2 O3 . At 900°C, the coating could only protect the substrate for 64 h. The lack of further protection at this temperature is attributed to the decrease in the protective properties of alumina with an increase in its temperature and the lack of presence of enough Al atoms in the coating for the repair of the defects formed in the alumina layer.

3

Ocena odporności na korozję wysokotemperaturową złączy paneli ścian szczelnych z nierdzewnej stali austenitycznej spawanych hybrydowo

Kamela A., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 7

26--29

PL

Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wymagania unijne, dotyczące zwiększenia sprawności cieplnej bloków energetycznych i ograniczenia emisji szkodliwych gazów do atmosfery, stwarzają konieczność modernizacji przemysłu energetycznego. Jednym ze sposobów pozwalającym sprostać tym wymaganiom jest podniesienie parametrów pary, co wpływa na wzrost sprawności cieplnej. Jednak uzyskanie sprawności netto powyżej 50% jest zależne od zastosowania nowych technologii oraz materiałów o większej żaroodporności i żarowytrzymałości niż dotychczas stosowane. Artykuł przedstawia wyniki badań odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych metodą hybrydową (laser + MAG) paneli ścian szczelnych ze stali nierdzewnej typu 304. Próbki poddano działaniu atmosfery o składzie N2+9% O2+0,08% SO2 w temperaturze 700 °C przez czas 1000 godzin. Jako miarę odporności na korozję wysokotemperaturową przyjęto zmiany masy próbek. Utworzoną na powierzchni warstwę produktów korozji obserwowano za pomocą elektronowej mikroskopii skaningowej. Uzupełnieniem badań była mikroanaliza składu chemicznego (EDS) oraz składu fazowego (XRD). Podczas badań ujawniono utworzenie na powierzchni materiału warstwy zgorzeliny, zbudowanej głównie z Cr2O3 i Fe3O4.

EN

The growing demands for electricity and UE requirements, regarding the increase in thermal efficiency of power boilers and the reduction of pollution emission to the atmosphere, create a need to modernize the power industry. Raising the parameters of the steam, which increases the thermal efficiency, is one of the ways to meet this requirements. However, achieving a net efficiency of approx. 50% depends on the use of new manufacturing technologies and materials with higher creep resistance than previously used. This article presents the results of high-temperature corrosion resistance test of hybrid welded joints (laser + MAG) of austenitic stainless steel grade 304 used for membrane wall panels. The specimens were placed in an oven in an atmosphere with the composition: N2+9%O2+0.08% SO2 at a temperature of 700 °C and an exposure time of 1000 hours. As a measure of high-temperature corrosion resistance, changes of the mass were adopted. In order to evaluate the oxide layer formed on the surface of the material, the specimens were observed on a scanning electron microscope. The supplement of the research was the chemical (EDS) and phase (XRD) composition analysis. The results confirmed the presence of a layer consisting mainly of Cr2O3 and Fe3O4.

4

Zastosowanie stali X10CrMoVNb9-1 na wężownice przegrzewaczy pary w kotłach opalanych biomasą

Kwiecień M.

Dozór Techniczny

|

2017

|

z. 5

26--31

5

The analysis of the surface roughness impact on the structure of oxidation products layer of the alloy Ti-25Al-12,5Nb

Małecka J.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 12

420--424

EN

This paper presents the results of the alloy Ti-25Al-12,5Nb oxidation, analyzing the impact of surface roughness on the structure of oxidation products layer. The oxidation test was carried out in hot air at 800ºC. It was found that the surface condition of directly linked to surface preparation is crucial for the adherence between the metallic substrate and the scale, and the structure of the oxidation products layer.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań utleniania stopu Ti-25Al-12,5Nb analizując wpływ chropowatości powierzchni na budowę warstwy produktów utleniania. Utlenianie przeprowadzono w atmosferze gorącego powietrza o temperaturze 800ºC. Stwierdzono, iż stan powierzchni wiążący się bezpośrednio ze sposobem przygotowania powierzchni, ma istotne znaczenie dla zjawiska przyczepności zgorzeliny do metalicznego podłoża oraz dla budowy warstwy produktów utleniania.

6

Evaluation of High Temperature Corrosion Resistance of Finned Tubes Made of Austenitic Steel And Nickel Alloys

Turowska A., Adamiec J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 2B

1089--1093

EN

The purpose of the paper was to evaluate the resistance to high temperature corrosion of laser welded joints of finned tubes made of austenitic steel (304,304H) and nickel alloys (Inconel 600, Inconel 625). The scope of the paper covered the performance of corrosion resistance tests in the atmosphere of simulated exhaust gases of the following chemical composition: 0.2% HCl, 0.08% SO2, 9.0% O2 and N2 in the temperature of 800°C for 1000 hours. One found out that both tubes made of austenitic steel and those made of nickel alloy displayed good resistance to corrosion and could be applied in the energy industry.

7

The influence of the surface roughness on the oxidation behavior of Ti-25Al-12Nb alloy : surface layer characteristic

Małecka J.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 3

75--81

EN

The paper presents test results of the oxidation of Ti-25Al-12Nb alloy taking into account the effect of surface roughness. Oxidation was carried out in air at the temperature of 800ºC. It was determined that the rise in surface roughness improves oxidation resistance. This paper characterizes the geometrical structure of the surface and the adhesion of the growing oxide layers.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań utleniania stopu Ti-25Al-12Nb rozpatrując wpływ chropowatości powierzchni. Utlenianie przeprowadzono w atmosferze powietrza o temperaturze 800ºC. Stwierdzono, iż wzrost chropowatości powierzchni sprzyja zwiększeniu odporności na utlenianie. W pracy scharakteryzowano strukturę geometryczną powierzchni oraz adhezyjność powstających warstw tlenkowych.

8

Struktura i właściwości powłok ze stopów Inconel 625 i 686 napawanych metodą CMT na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych

Kusiński J., Blicharski M., Cieniek Ł., Dymek S., Rozmus-Górnikowska M., Solecka M., Faryj K.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

363--367

PL

W artykule zaprezentowano wyniki kompleksowych badań mikrostruktury, składu chemicznego, właściwości mechanicznych oraz odporności korozyjnej dotyczących powłok ze stopów Inconel 625 oraz 686 napawanych na rury i ściany szczelne kotłów energetycznych przeznaczonych do spalania odpadów. Ściany szczelne i rury kotłów wykonane ze stali 16Mo3 zostały napawane metodą CMT (Cold Metal Transfer — przenoszenie zimnego metalu) w SEFAKO S.A. Grubość napawanych powłok wynosiła średnio ok. 2,5 mm, a strefy wpływu ciepła w rurach ok. 0,6 mm. Badania mikroskopowe prowadzono z wykorzystaniem: mikroskopii świetlnej i elektronowej (skaningowej i transmisyjnej), rentgenowskiej analizy fazowej i mikroanalizy składu chemicznego techniką EDS. Badano zmiany składu chemicznego na przekroju powłok oraz segregację dendrytyczną pierwiastków. Ponadto badano wytrzymałość napawanych rur i ścian szczelnych oraz zmiany twardości na granicy wtopienia i w strefie wpływu ciepła oraz na grubości powłoki. Próby wytrzymałościowe wykazały, że rury i ściany szczelne napawane stopami Inconel 625 oraz 686 wykazują dużą wytrzymałość oraz plastyczność. Mikroanaliza zawartości żelaza w powłokach ze stopów Inconel 625 oraz 686 pokazała, że jego koncentracja szybko zmniejsza się do poziomu poniżej 5% mas. w odległości ok. 30 μm od linii wtopienia, a niski poziom zawartości Fe (poniżej 3% mas.) utrzymuje się również w strefie przypowierzchniowej powłoki. Badania wykazały, że w wyniku mikrosegregacji zachodzącej w trakcie krzepnięcia napawanych powłok rdzenie dendrytów są bogatsze w Ni, Fe i Cr, natomiast obszary międzydendrytyczne w Mo oraz Nb (w przypadku stopu 625). Wykazano, że W w powłokach ze stopu 686 segreguje w znacznie mniejszym stopniu niż Nb w powłokach z Inconelu 625. Analiza mikrostruktury z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej skaningowej i transmisyjnej wskazuje na znacznie mniejszą niejednorodność powłok ze stopu Inconel 686 w porównaniu z powłokami ze stopu Inconel 625. co w przypadku Inconel 686 skutkowało większą odpornością na korozję wysokotemperaturową w popiołach ze spalarni odpadów niż Inconelu 625.

EN

In the paper results of complex microstructural, microchemical, mechanical and corrosion resistance investigations of Inconel 625 and 686 weld overlays deposited onto boiler pipes and membrane walls, which are used within boilers for waste incineration, are described. The membrane walls and boiler pipes (made of 16Mo3 steel) were weld overlaid in the SEFAKO S.A. using CMT (Cold Metal Transfer) technique. The average thickness of weld deposited coatings was about 2.5 mm, while thickness of the heat affected zone in pipes about 0.6 mm. The microstructure and chemical composition of the deposited coatings were analyzed using light, scanning and transmission electron microscopes connected to an energy dispersive X-ray analyzer (EDS) apparatus. The chemical composition variations in the content of Ni, Fe, Cr, Mo and Nb in the direction perpendicular to the coatings surface and dendritic microsegregation were examined. Moreover, mechanical properties were determined using tensile test samples made of overlaid pipes and membrane walls. Examinations showed a high strength and plasticity of the Inconel 625 and 686 weld overlaid boiler pips and membrane walls. EDS Microprobe measurements of the Inconel 625 and 686 weld overlays showed the Fe content rapidly decreasing in the direction from the Fe-rich substrate towards the coating to the level of 5 wt % within 30 μm, and near the coating surface the Fe content reaches level of only about 3%. Research showed that due to microsegregation that occurs during the process of solidification of the Inconel 625 weld overlays, the cores of the dendrites are richer in Ni, Fe and Cr, while the areas between dendrite arms, the so-called interdendritic regions, are richer in Mo and Nb. It was shown that W in 686 alloy segregates much less than Nb in Inconel 625 coatings. Microstructural analysis of the deposited coatings showed that the Inconel 686 weld overlays exhibit a higher level of structural homogeneity when compared to the Inconel 625, which results in a better corrosion resistance of the Inconel 686 weld overlays when tested at 650°C in the corrosive ash environment during incineration of waste.

9

The kinetics of scale growth on Ti-25Al-12.5Nb alloy suring high temperature oxidation in 9%O2+0.2%HCl+0.08%SO2+N2 atmosphere

Małecka J.

Advances in Materials Science

|

2015

|

Vol. 15, nr 2(44)

14--21

EN

The paper presents research results of isothermal oxidation of Ti-25Al-12.5Nb alloy. Oxidation was carried out in 9%O2+0,2%HCl+0,08%SO2+N2 atmosphere at the temperature of 700 and 750 ºC.

10

Wysokotemperaturowa korozja materiałów w parze wodnej w sektorze energetycznym

Dudziak T.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 3

43--57

PL

W artykule opisano zagadnienia związane z polskim sektorem energetycznym, w którym decydującą rolę odgrywa technologia subkrytyczna, w której spalanie węgla odbywa się w zakresie temperatur 500−530°C i przy ciśnieniu 14−16 MPa. Ponadto przedstawiono mechanizm korozji materiałów na bazie żelaza i niklu, zawierających różne ilości chromu, przeznaczonych na budowę nowych bloków energetycznych. Z przeprowadzonych badań w wysokich temperaturach (675°C oraz 725°C) w atmosferze czystej pary wodnej, wynika, iż stopy żelaza z dużą zawartością (18% wag.) chromu tworzą spinel Fe-Cr, który ma gorsze właściwości ochronne niż tlenek Cr2O3, lecz jest bardziej ochronny niż magnetyt (Fe3O4) czy też hematyt (Fe2O3). Stwierdzono również, że stopy żelaza charakteryzowały się powstawaniem wysepek bogatych w magnetyt Fe3O4. Powstawanie takich miejsc jest związane z różnym stężeniem żelaza w osnowie stopu i jego aktywnością, a także niską koncentracją chromu i brakiem możliwości stworzenia ochronnej cienkiej warstwy spinelu czy też samodzielnej warstwy Cr2O3. Stop na bazie niklu IN718+ wytworzył warstewkę spinelu Ni-Cr (NiCr2O4), jego zgorzelina nie przekraczała 2 μm grubości.

EN

In this work, issues regarding the energy sector in Poland are described in terms of subcritical technology which is commonly used and plays the most important role in electric power production. In such technology steam temperature reaches 500−530°C with 14−16 MPa pressure. In addition, in this study the mechanism of high temperature corrosion of Fe and Ni- based materials with a different content of Cr considered for construction of new coal power plants will be discussed. The study clearly shows that at high temperatures (675°C and 725°C) in a pure steam atmosphere the Fe based alloy with 18 wt.% of Cr creates the formation of Fe-Cr spinel, the phase indicates poorer corrosion resistance than Cr2O3, however better than magnetite (Fe3O4) or hematite (Fe2O3). It was also shown that Fe based alloys were characterised by the development of islands rich in Fe3O4. The formation of such islands is related to an unequal distribution of iron concentration and its activity within the matrix, and the inability to create a thin protective layer of spinel or an independent layer of Cr2O3. The Ni based alloy 718+ developed a layer of Ni-Cr spinel (NiCr2O4) with a thickness of 2 μm.

11

Oxidation Resistance of Alcrn Coating Deposited on Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni Alloy

Małecka J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

621--627

EN

This article presents the results of research on resistance to isothermal oxidation of Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy with AlCrN layer applied. The reference material was a Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy in initial state without any coating deposited. The protective coating was deposited by PVD process. Attempts at isothermal oxidation in air were performed at 900 and 950°C during 250h. Measurements of the samples’ mass were taken with the accuracy of 10-4 g. An analysis of the obtained results was made: chemical composition analysis, phase analysis of the deposited coating and chemical composition analysis of the alloy surface with the coating deposited after oxidation tests. In the case of the oxidation of alloy in initial state, pronouncedly higher mass gain and ”deferred” scale chipping was noticed. The deposited AlCrN coating significantly reduces spalling processes and makes for lesser mass gain of the oxidized alloy.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie izotermiczne stopu Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1 Si-0.2Ni z naniesioną powloką AICrN. Materiałem referencyjnym był stop Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1 Si-0.2Ni w stanie wyjściowym, bez naniesionej powłoki. Powłoka ochronna naniesiona została w procesie PVD. Próby izotermicznego utleniania w powietrzu przeprowadzono w temperaturze 900 i 950°C w czasie 250h. Pomiary masy próbek przeprowadzane były z dokładnością 10-4 g. Dokonano analizy uzyskanych wyników: składu chemicznego i fazowego naniesionej powłoki oraz składu chemicznego powierzchni stopu z naniesioną powłoką po testach utleniania. Stwierdzono, w przypadku utleniania stopu w stanie wyjściowym, wyraźnie większe przyrosty masy i „zwłoczne” odpryskiwanie zgorzeliny. Naniesiona powłoka AICrN zdecydowanie ograniczyła procesy odpryskiwania zgorzeliny oraz przyczyniła się do mniejszego przyrostu masy utlenianego stopu.

12

Opracowanie stanowiska do przeprowadzenia testów korozyjnych

Szczucka-Lasota B.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2014

|

T. 19, nr 4

303-308

PL

W artykule przedstawiono nowo opracowane laboratoryjne stanowisko badawcze przeznaczone do badań korozyjnych, które składa się z pieca grzewczego L/05/12, precyzyjnej wagi laboratoryjnej PS 210/C/2 oraz programatora. Zaprezentowano możliwości badawcze stanowiska oraz wybrane wyniki badań wysokotemperaturowych testów korozyjnych materiałów powłokowych.

EN

The new elaborated laboratory research stand for the corrosion tests was presented. The furnace L/05/12 and the laboratory precision Libra PS 210/C/2 for the basie construction of the stand are used. The research capabilities of the stand and the selected investigation results of experimental high temperature corrosion tests of the chosen corrosion resistance coatings were presented.

13

Wpływ pierwiastków reaktywnych na wysokotemperaturowe utlenianie stopu FeCrAl

Chęcmanowski J. G., Szczygieł B

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 5

201--208

PL

Na powierzchni stopu FeCrAl otrzymano metodą zol-żel jednowarstwowe powłoki CeO2 z zoli zawierających acetyloacetonian ceru(III). Przeprowadzone badania wskazały, że cer obecny w powłoce wpływa na właściwości narastającej zgorzeliny oraz na odporność na wysokotemperaturowe utlenianie (w powietrzu w T = 950°C przez t = 100 h). Utlenianie badanych próbek w funkcji czasu zachodzi zgodnie z paraboliczną zależnością. Skuteczność ochronna jednowarstwowych powłok względem niepokrytego podłoża po 100 h wysokotemperaturowego utleniania wynosiła około 70%.

EN

One-layer protective coatings made up CeO2 oxides were synthesized on a Fe- CrAl alloy substrate by the sol-gel method from sol containing cerium(III) 2,4-pentanedionate as the precursor. It was found that a small addition of cerium affected the morphology of the forming coatings and improved the Fe-CrAl alloy resistance to high-temperature oxidation (in air at T = 950°C for t = 100 h). The oxidation of all the investigated samples conformed to the parabolic rate. The protection effectiveness of the one-layer coatings after 100 h of high-temperature oxidation was as high as 70%.

14

Odporność na korozję wysokotemperaturową stopu na osnowie fazy γ-TiAl podczas utleniania w środowisku zawierającym chlorowodór

Małecka J.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 2

44--49

PL

W pracy przedstawiono wyniki utleniania izotermicznego stopu Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni na osnowie fazy międzymetalicznej γ-TiAl w atmosferze 9% O2 + 0,2% HCl + 0,08% SO2 + N2. Podstawą doboru takiego składu atmosfery utleniającej jest występowanie w środowisku przemysłowym związków siarki z chlorowodorem i ich współudział w procesie korozyjnym. Utlenianie przeprowadzono w temperaturze 700ºC. Stwierdzono, iż badany stop wykazuje zadowalającą odporność na korozję wysokotemperaturową.

EN

Test results of isothermal oxidation of γ-TiAl-based Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy in an atmosphere of 9% O2 + 0,2% HCl + 0,08% SO2 + N2 are presented. Oxidation was carried out at 700º. It was found that Ti-46Al-7Nb alloys show good high-temperature corrosion resistance.

15

Odporność na utlenianie powłoki AlCrN naniesionej metodą PVD na stop Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni

Małecka Joanna

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 1

13--18

PL

Stopy, których mikrostrukturę stanowią uporządkowane fazy międzymetaliczne z układu Ti-Al stanowią perspektywiczny materiał inżynierski. W stopach tych zawierających 48+52% at. Al uzyskuje się szereg cennych właściwości, lecz nadal poszukuje się metod umożliwiających zwiększenie odporności na wysokotemperaturowe utlenianie. Niewystarczająca odporność na utlenianie jest spowodowana brakiem ochronnej warstwy AIŻO3. W warunkach wysokotemperaturowego utleniania stopy te charakteryzują się skłonnością do wytwarzania na powierzchni warstwy złożonej Z rutylu TiO2 (rys. 10), który nie gwarantuje właściwości ochronnych. Celem zapewnienia wysokotemperaturowej eksploatacji tych materiałów perspektywiczne wydaje się stosowanie odpowiednich powłok ochronnych. W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie izotermiczne stopu Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0, 1 Si-0,2Ni Z naniesioną powłoką AlCrN. Materiałem referencyjnym był stop Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni w stanie wyjściowym, bez naniesionej powłoki. Powłoka ochronna została naniesiona w procesie PVD. Próby izotermicznego utleniania w powietrzu przeprowadzono w temperaturze 900 i 950°C przez 250 h (rys. 9). Dokonano analizy uzyskanych wyników: składu chemicznego i fazowego naniesionej powłoki (rys. 5 18) oraz składu chemicznego powierzchni stopu z naniesioną powłoką po próbach utleniania (rys. 12 I 17). W przypadku utleniania stopu w stanie wyjściowym stwierdzono wyraźnie większe przyrosty masy i „zwłoczne” odpryskiwanie zgorzeliny. Naniesiona powłoka AlCrN zdecydowanie ograniczyła procesy odpryskiwania zgorzeliny oraz przyczyniła się do mniejszego przyrostu masy utlenianego stopu.

EN

Alloys with a microstructure consisting of ordered intermetallic Ti-Al phases are considered a prospective engineering material. These alloys, with a 48+52% at. Al content, allow one to obtain valuable properties, however, the methods for improving their resistance to high temperature oxidation are still being researched. Insufficient oxidation resistance is caused by the lack of a protective layer ofAIŻO3. In high temperature oxidation, these alloys are characterized by a tendency to form a surface layer consisting of rutile TiO2 (Fig. 10), which does not provide protective properties. In order to ensure high temperature application of these materials, using appropriate protective layers seem to be necessary. This article presents the results of research on the resistance to isothermal oxidation of Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,lSi-0,2Ni alloy with an applied AlCrN layer. The reference material was a Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,lSi-0,2Ni alloy in its initial state without any coating deposited. The protective coating was deposited by the PVD process. Attempts at isothermal oxidation in air were performed at 900 and 950°C during 250 h (Fig. 9). An analysis of the obtained results was made: chemical composition analysis, phase analysis of the deposited coating (Fig. 5 I 8) and chemical composition analysis of the alloy surface with the coating deposited after oxidation tests (Fig. 121 17). In the case of the alloy oxidation in the initial state, pronouncedly higher mass growth and “deferred” scale chipping were noticed. The deposited AlCrN coating significantly reduces spalling processes and makes for lesser mass growth of the oxidized alloy.

16

The analysis of the effect of time and temperature of air on the colouring of the surface layer of O-Ti2AlNb based titanium alloy

Małecka J.

Advances in Materials Science

|

2013

|

Vol. 13, nr 4(38)

19--24

EN

This study presents the test results of Ti-20Nb-15Al alloy isothermal oxidation in air at 700°C with the consideration of the effect of annealing time on the condition of the surface layer. It was determined that, depending on the heating time, the surface of the tested alloy was characterized by a different colouring. This phenomenon was observed only at 700°C.

17

Charakterystyka warstw tlenkowych powstałych na staliwie Cr-Ni modyfikowanym Ce podczas wysokotemperaturowego utleniania

Zapała R., Augustyn-Pieniążek J., Kalandyk B.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 1

37--41

PL

W pracy badano wpływ Ce w staliwie chromowo-niklowym na korozję wysokotemperaturową. W artykule przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania stopu w temperaturze: 820, 930 i 1000°C oraz charakterystykę morfologii powierzchni zgorzeliny utworzonej na staliwie Cr-Ni. Badania warstwy produktów korozji powstałych podczas izotermicznego utleniania obejmowały obserwacje mikroskopowe (SEM), mikroanalizę rentgenowską (EDS) oraz pomiary rentgenograficzne za pomocą rentgenowskiej dyfrakcyjnej analizy fazowej z zastosowaniem dyfrakcji w geometrii Bragg-Brentano. Stwierdzono, że materiał dla wszystkich wartości temperatury badań utleniał się w przybliżeniu zgodnie z prawem parabolicznym. Powstała zgorzelina była zwarta i ciągła dla niższej temperatury utleniania. W badanych zgorzelinach za pomocą dyfrakcyjnej analizy fazowej zidentyfikowano następujące fazy: Cr2O3, MnCr2O4, (Cr, Fe)2O3, SiO2 i CrNbO4.

EN

The effect of Ce on the behaviour of cast chromium-nickel steel subjected to high temperature corrosion was investigated. The work also includes studies of the kinetics of oxidation of the alloy at temperatures of 820, 930 and 1000°C and the characteristics of the surface morphology of the scale formed on the Cr-Ni cast steel. Examinations of the layer of corrosion products formed during isothermal oxidation included microscopic observations (SEM), X-ray microanalysis (EDS), and X-ray diffraction phase analysis in Bragg-Brentano geometry. It was found that for all the test temperatures, the material was oxidized roughly in accordance with parabolic law. The resulting scale was compact and continuous at lower oxidation temperatures. The analysis of the recorded diffraction patterns allowed detection in the examined scale the presence of the following phases: Cr2O3 MnCr2O4, (Cr, Fe)2O3, SiO2 and CrNbO4.

18

Żaroodporne powłoki Al-Si wytworzone metodą zawiesinową

Kochmańska A., Gawdzińska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2012

|

Vol. 12, iss. 1s

107--112

PL

Podniesienie odporności elementów maszyn i urządzeń na korozję wysokotemperaturową uzyskuje się między innymi stosując powłoki żaroodporne na bazie aluminium. Wytworzenie powłoki dyfuzyjnej o budowie gradientowej sprzyja większej żywotności powłok i jednocześnie elementów zabezpieczanych. Detale bardzo często są odlewane i nie poddawane obróbce mechanicznej. Nałożenie powłoki powinno być możliwe na powierzchni surowego odlewu. W pracy przedstawiono wyniki badań nad wytwarzaniem ochronnych powłok aluminiowo-krzemowych nakładanych metodą zawiesinową na żarowytrzymałe staliwo GX30NiCrSi30-20, stop niklu Inconel 617 oraz stop tytanu TiAl6V4. Tą samą metodą wytworzono powłoki na różnych podłożach. W celu uzyskania powłok ochronnych zastosowano metodę zawiesinową. W skład zawiesiny wchodzą proszki metali, spoiwo organiczne oraz topnik. Elementy pokryte zawiesiną o tym samym składzie wygrzewano w piecu w atmosferze powietrza w odpowiednim czasie i temperaturze. Otrzymane powłoki posiadają budowę dwustrefową. Uzyskane powłoki poddano badaniom strukturalnym opisującym: budowę strefową i skład chemiczny. Określono również grubość i mikrotwardość powłok.

EN

Increase in high temperature corrosion resistance is achieved, among other things, by application of heat-resisting, aluminum-based coatings. Production of a diffusion coating of gradient structure favors longer life of both coatings and preserved elements. Parts are very often casted and not subjected to machining. Application of a coating should be possible on the raw surface of the casting. This paper presents results of a study of manufacturing of protective Al-Si coatings, applied using the slurry method on a high-temperature creep resisting cast steel GX30NiCrSi30-20, a nickel alloy-Inconel 617 and a titanium alloy TiAl6V4. The same method was used to apply coatings on different surfaces. To obtain protective coatings, the slurry method was used. The slurry is composed of metal powders, an organic binder and a fusing agent. Elements coated with slurry of the same composition were hold in a furnace in air atmosphere, at an appropriate temperature and for an appropriate time period. Obtained coatings have a bizonal structure. The coatings were subjected to structural testing, describing the zonal structure and the chemical constitution. Thickness and microhardness of the coatings were also determined.

19

Preparation of SiO2 coating by sol-gel method, to improve high-temperature corrosion resistance of a ?-TiAl phase based alloy

Małecka J., Krzak-Roś J.

Advances in Materials Science

|

2012

|

Vol. 12, nr 4(34)

5-12

EN

This study presents the test results of Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni alloy isothermal oxidation with regard to a coating of SiO2 deposited by the sol-gel method. The oxidation test was carried out in air at 900°C. The SiO2 coating is not an effective and stable diffusive barrier, which would considerably improve oxidation resistance of Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni alloy.

20

Wpływ powłoki Al2O3 na przebieg utleniania stopu Ti-46Al-7Nb-0,7Cr-0,1Si-0,2Ni na osnowie fazy [gamma] -TiAl

Małecka J.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 12

670-674

PL

Przedstawiono wyniki utleniania izotermicznego stopu Ti-46Al-7Nb-0,7Cr- 0,1Si-0,2Ni na osnowie fazy międzymetalicznej [gamma] -TiAl z naniesioną powłoką Al2O3. Utlenianie przeprowadzono w atmosferze powietrza w temperaturze 900oC i 950°C. Stwierdzono, iż naniesiona powłoka powoduje obniżenie szybkości utleniania i przyczynia się do mniejszych przyrostów masy.

EN

Test results of isothermal oxidation of a [gamma] -TiAl intermetallic phase based Ti-46Al-7Nb- 0,7Cr-0,1Si-0,2Ni alloy coated with Al2O3 are presented. Oxidation was carried out under an air atmosphere at 900oC and 950°C. It was determined that the Al2O3 coating is very effective in reducing the oxidation rate of [gamma]-TiAl.