Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of High-Temperature Oxidation Properties of 316L Stainless Steel Powder and Sintered Porous Supports for Potential Solid Oxide Cells Applications

Kabir Ahsanul, Koszelow Damian, Miruszewski Tadeusz, Tinti Victor Buratto, Kern Frank, Molin Sebastian

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 5

EN

In this work, oxidation properties of austenitic 316L stainless steel powder and sintered porous support were investigated at the temperature range of ~600-750 °C for 100 hours in ambient air. Oxidation kinetics was determined by continuous thermogravimetry and analyzed employing parabolic rate law. It was observed that oxidation leads to the formation of an oxide scale, with substantial oxidation occurring at ≥ 650 °C in the powder. The porous steel support was fabricated by tape casting method with two distinct pore former concentrations. The microstructural features of both the powder and support were investigated by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray analysis. The mechanical properties of the metal support were examined before and after oxidation via a microhardness test. The effect of porosity on the resulting properties of the metal support was also highlighted. In summary, 316L stainless steel support suits SOCs applications below 600 °C.

2

Effect of the surface oxidation on the hot-dip zinc galvanizing of cast iron

Jędrzejczyk D., Hajduga M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

839-849

EN

In presented work authors analyzed the high-temperature oxidation process from the point of view of its influence on effects obtained during cast iron hot-dip zinc coating. Research concerned the influence of the high-temperature oxidation, as a preliminary stage previous to coating with zinc on the change of surface layer structure as well as subsurface layer of cast iron with flake, vermicular and nodular graphite. To obtain proper results of Zn coating the special chemical etching of cast iron after oxidation is necessary. The effects were compared to these obtained during cast iron coating without preliminary thermal processing. To comparative analysis both optical and scanning microscope, RTG measurement and profile measurement gauge results were applied. As a consequence of conducted high-temperature oxidation in subsurface layer of cast iron pores have been created, that in result of coating in liquid zinc were filled with new phase and in this way the new zone with different properties was obtained. It was additionally stated that the cast iron layer enriched in zinc is considerably thicker than layers got with application of other methods. Thickness of sub-surface layer where "after-graphite" pores are filled with zinc depends directly on the kind of graphite. When the flake and vermicular/compacted graphite is observed depth of penetration reaches 120 µm, whereas in nodular cast iron it reaches only 15 µm, although sometimes single voids filled with zinc are observed at 75 µm depth.

PL

W prezentowanej pracy autorzy zdecydowali się spojrzeć na proces wysokotemperaturowego utleniania z punktu widzenia jego wpływu na efekty uzyskiwane podczas cynkowania ogniowego żeliwa. Badania dotyczyły wpływu wysokotemperaturowego utleniania, jako etapu poprzedzającego cynkowanie na zmiany zarówno naniesionej warstwy, jak i warstwy przypowierzchniowej żeliwa z grafitem płatkowym, wermikularnym oraz kulkowym. W celu otrzymania właściwych efektów cynkowania konieczna jest specjalna obróbka chemiczna żeliwa po utlenianiu. Otrzymane wyniki porównano do tych, jakie otrzymuje się bez wstępnej obróbki cieplnej. Do obserwacji i badań porównawczych stosowano mikroskop optyczny, skaningowy, badania RTG oraz pomiary za pomocą profilometru. W konsekwencji przeprowadzonego wysokotemperaturowego utleniania w warstwie przypowierzchniowej żeliwa powstały "po-grafitowe" pory, które w wyniku cynkowania zostały wypełnione nową fazą i w ten sposób została utworzona nowa strefa o odmiennych właściwościach. Dodatkowo stwierdzono, że warstwa żeliwa o podwyższonej zawartości cynku jest znacznie grubsza niż uzyskana za pomocą innych metod. Grubość przypowierzchniowej strefy, gdzie "po-grafitowe" pory zostały wypełnione cynkiem ściśle zależy od rodzaju grafitu. W przypadku grafitu płatkowego i wermikularnego głębokość penetracji osiągała 120 µm, podczas gdy dla grafitu kulkowego sięgała tylko 15 µm, chociaż niekiedy pojedyncze pustki wypełnione cynkiem były obserwowane nawet na głębokości 75 µm.

3

Influence of growth of scale thickness on rate of oxidation of low-carbon steel

Jurasz Z., Adamaszek K.

Advances in Materials Science

|

2007

|

Vol. 7, nr 2(12)

242-246

EN

Influence of growth of scale thickness of oxidised low-carbon steel on rate of oxidation was analysed. To the analysis experimental data were applied. The experiment was conducted in chamber electrical furnace on 12 cylindrical samples made of Arema steel with dimension [fi]20, l=30 mm at 1000°C in air atmosphere. Time of oxidation varied from 10 till 2280 min. After oxidation thickness of scale layer for each sample was measured with accuracy 0.01 mm. The conducted analysis re-veals, that rate of oxidation of tested steel initially courses with linear dependence up to limiting value of scale thickness him =0.44 mm, then with hyperbolic dependence according to parabolic law.

4

A mathematical model of inflow of toxic gases during disintegration of chemical sealants applied in undeground mines

Dziurzyński W., Krach A.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 2

175-192

EN

Fires in collieries pose a major threat and may lead to serious accidents. Organic sealants, such as polyurethanes and urine-formaldehyde resins, have to be widely used in mines to stabilise the rock strata, to seal galleries and fill the voids. Sometimes these sealing agents have to be applied in the conditions of already spreading fire. It is reasonable to suppose that the flowing air is heated up by the fire source and in contact with chemical agents it will lead to the process of chemical decomposition. A technique to precisely evaluate how the presence of final products of (thermal ?) chemical decompositions of sealants might still enhance the risks of mining operations is still lacking. The danger is there, as the flowing air will now contain toxic gases, such as hydrogen cyanide. A method is proposed whereby the potential risk due to the inflow of toxic gases should be assessed on the basis of prognosticating techniques utilising computer simulations of the ventilation processes, supported by specialised software. These techniques enable us to monitor the variations of gas composition distribution in response to the preset input. Distributions of gas composition are computed using mathematical models of air outflow and the sources of inflow in the ventilation network. The paper provides the background information and main assumptions underlying the mathematical model of inflow of hydrogen cyanide, which is a final product of high-temperature oxidation of urine-formaldehyde foam. Model parameters are determined on the basis of specialised tests performed in the Laboratory of Physico-Chemical Properties of Non-metallic Materials in the Department of Materials Engineering of the Central Mining Institute. The paper gives the model parameters obtained for one substance: hydrogen cyanide (HCN).

PL

W kopalniach prowadzących eksploatacje pokładów węgla jednym z zagrożeń są pożary, które ciągle są przyczyną poważnych katastrof. Do wzmacniania górotworu, uszczelniania chodników przyścianowych, wypełniania pustek stosuje się różnorodne organiczne środki uszczelniające jak np. poliuretany, żywice mocznikowo-formaldehydowe. Często środki te stosuje się w sytuacji rozwijającego się ogniska pożaru. Można z dużym prawdopodobieństwem przyjąć, że na skutek ciepła wydzielanego w ognisku pożaru dochodzi do podgrzania przepływającego powietrza, które następnie w kontakcie ze środkami chemicznymi powoduje termiczny ich rozkład. Obecnie brak metod oceny, jak produkty rozkładu termicznego środków chemicznych zwiększają zagrożenie poprzez pojawienie się w strumieniu przepływającego powietrza dodatkowych gazów toksycznych np. cyjanowodoru. W artykule proponuje się, aby jednym ze sposobów oceny zagrożenia wywołanego dopływem toksycznych gazów do przepływającego siecią wyrobisk powietrza była metoda prognozowania z wykorzystaniem programów komputerowej symulacji procesu przewietrzania. Programy te umożliwiają wyznaczenie zmian rozkładu stężenia gazów w czasie jako odpowiedź na zadane zaburzenie. Obliczanie rozkładu stężenia gazu oparte jest na modelach matematycznych rozpływu powietrza i źródeł dopływu w sieci wentylacyjnej. W artykule przedstawiono rozważania prowadzące do opracowania modelu matematycznego źródła dopływu strumienia cyjanowodoru będącego produktem termooksydacyjnego rozkładu pianki mocznikowo-formaldehydowej. Jako podstawę wyznaczenia parametrów modelu przyjęto wyniki specjalistycznych badań przeprowadzonych w Laboratorium Badań Właściwości Fizyko-Chemicznych Materiałów Niemetalowych Zakładu Inżynierii Materiałowej Głównego Instytutu Górnictwa. W artykule przedstawiono wyspecyfikowane parametry modelu, które dla wybranego jednego ze składników - cyjanowodoru przedstawiono przy pomocy wzoru (28).