Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Comparative Analysis of Ecological Lubricants

Drabik Jolanta, Kozdrach Rafał, Wolszczak Marek, Michalski Janusz, Duszyński Grzegorz, Piątkowski Mariusz

Tribologia

|

2022

|

nr 4

17--22

EN

On the base of rheological tests, the resistance to deformation of lubricants elaborated on the base of Crambe abyssinica seed oil was evaluated. The developed lubricants were subjected to thermal and mechanical stresses, which allowed the evaluation of their resistance to the oxidation process and anti-wear properties. After tests, the rheological properties of tested lubricants were carried out by determining the complex modulus in oscillation tests. On the base of the rheological parameter, the resistance of lubricants to deformation and change of this indicator under the influence of thermal and mechanical stresses was evaluated. The carried out analysis of changes in the G* complex modulus showed that the tested lubricants show a different resistance to deformation depending on their type and depending on the impact of the extortion. It was found that the rheological index (complex modulus G*) determined in oscillation tests can be a successful criterion for the quality of pro-ecological lubricants.

PL

Na podstawie testów reologicznych oceniono odporności na deformację środków smarowych opracowanych na bazie oleju z nasion Crambe abyssinica. Opracowane środki smarowe poddano działaniu wymuszeń cieplnych i mechanicznych, co umożliwiło ocenę ich odporności na proces utleniania i właściwości przeciwzużyciowych. Po przeprowadzonych testach wyznaczono właściwości reologiczne badanych środków smarowych, wyznaczając moduł zespolony w testach oscylacyjnych. Na podstawie parametru reologicznego oceniono odporność smarów na odkształcenia i zmianę tego wskaźnika pod wpływem wymuszeń cieplnych i mechanicznych. Przeprowadzona analiza zmian modułu zespolonego G* wykazała, że badane środki smarowe wykazują zróżnicowaną odporność na odkształcenia w zależności od ich rodzaju oraz w zależności od oddziaływania wymuszeń. Stwierdzono, że wskaźnik reologiczny (moduł zespolony G*) wyznaczony w testach oscylacyjnych może z powodzeniem stanowić kryterium jakości proekologicznych środków smarowych.

2

Publisher Correction to: Characterization of the as-cast microstructure and selected properties of the X-40 Co-based superalloy produced via lost-wax casting

Rakoczy Łukasz, Grudzień-Rakoczy Małgorzata, Cygan Rafał, Rutkowski Bogdan, Kargul Tomasz, Dudziak Tomasz, Rząd Ewa, Milkovič Ondrej, Zielińska-Lipiec Anna

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e170, 2022

EN

The thermodynamical simulation predicts the phase transformation of M7C3 to M23C6, proven previously via electron microscopy. Some other reported experimental works suggest that this can also take place also during heating [22, 45, 46]. Considering this, the melting process of the primary M7C3 carbide can be that the M7C3 first undergoes a phase transformation into M23C6 and then melts, instead of directly melting. A similar conclusion was given by Gui et al. [47-49] based on experiments on the Co-based superalloy strengthened (in as-cast condition) by M7C3 and MC carbides. It was suggested that the creation of the liquid phase follows the reaction M23C6 + α→L. The reaction was initiated on the M23C6/α interface and proceeded towards the center in the range of 1280 - 1348 ˚C. Before melting, the MC eutectic carbide degenerated, and its morphology changes to a well-rounded shape. Exceeding 1400 ˚C leads to the melting reaction of MC + α→L in the X-40 Co-based superalloy.

3

Characterization of the as‑cast microstructure and selected properties of the X‑40 Co‑based superalloy produced via lost‑wax casting

Rakoczy Łukasz, Grudzień-Rakoczy Małgorzata, Cygan Rafał, Rutkowski Bogdan, Kargul Tomasz, Dudziak Tomasz, Rząd Ewa, Milkovič Ondrej, Zielińska-Lipiec Anna

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e143

EN

The X-40 Co-based superalloy is often used in the aerospace industry directly in as-cast condition and its analysis in this state is essential to understand further possible phase transformations during service. With this in mind, this work focuses on characterizing the material’s as-cast microstructure, phase transformation temperatures and oxidation resistance. Observations and analyses were performed via thermodynamic simulations, X-ray diffraction (XRD), light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM), scanning-transmission electron microscopy (STEM-HAADF), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), dilatometry (DIL) and differential scanning calorimetry (DSC). The microstructure of the dendritic regions consisted of the α matrix, with MC, M7C3 and M23C6 carbides being present in the interdendritic spaces. Based on DIL, it was found that precipitation of the Cr-rich carbides from the saturated α matrix may occur in the range 650-750 °C. DSC determined the incipient melting and liquidus temperatures of the X-40 superalloy during heating to be 1405 °C and 1421 °C, respectively. Based on oxidation resistance tests carried out at 860 °C, it was found that the mass gain after 500 h exposure was 3 times higher in the air than in steam.

4

Stabilność termooksydacyjna smarów plastycznych

Skibińska Agnieszka

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 7

471--479

PL

Niniejszy artykuł przeglądowy dotyczy szczególnej właściwości smarów plastycznych – odporności na utlenianie. Właściwość ta, określana również jako stabilność oksydacyjna lub termooksydacyjna, ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia, łożyskach i układach smarowania. Smary plastyczne stanowią układy koloidalne, w których zagęszczacz tworzy elastyczną przestrzenną sieć, utrzymując fazę ciekłą. Przedstawiono budowę smarów plastycznych, podział smarów na rodzaje w zależności od wykorzystywanego zagęszczacza. Opisano podstawowe dodatki występujące w smarach, a szczegółowo omówiono grupę stosowanych dodatków antyutleniających. W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego niszczenie, takim jak: naprężenia ścinające, ciśnienie, obciążenia, zmienne warunki pracy, szczególnie zmiany temperatury. Przedstawiono rodzaje degradacji smarów, a także metody i techniki oceny procesów starzenia. Podczas eksploatacji smar, spełniając w układzie smarowania swoje podstawowe funkcje, narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury. Dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Omówiono proces utleniania z wyszczególnieniem czterech jego etapów: inicjacji, propagacji, rozgałęzienia łańcucha oraz terminacji. Jedną z metod zapobiegania procesowi utleniania jest dobór odpowiednich dodatków uszlachetniających. Stabilność termooksydacyjna smarów plastycznych może być modyfikowana poprzez wprowadzenie odpowiednich przeciwutleniaczy, których dobór zależy od rodzaju zagęszczacza smaru plastycznego oraz temperatury pracy smaru. Zamieszczony przegląd literatury z ponad dziesięciu ostatnich lat wskazuje, jak różnorodne są sposoby modyfikacji stabilności termooksydacyjnej smarów i metody oceny tej właściwości.

EN

This review article deals with a particular property of lubricating greases – resistance to oxidation. This property, also referred to as oxidative or thermal oxidation stability, has a decisive influence on the quality and duration of lubricating greases service life in friction nodes, bearings and lubrication systems. Lubricating greases are colloidal systems in which the thickener creates an elastic three-dimensional network, maintaining the liquid phase. The structure of lubricating greases, division of greases into types, depending on the thickener used, is presented. The basic additives in lubricating greases are described, and the group of used antioxidant additives is discussed in detail. Under operating conditions, the grease is subject to factors that cause its destruction – shear stress, pressure, loads, changing operating conditions, especially temperature changes. The types of lubricating greases degradation are presented, as well as methods and techniques of aging processes evaluation. During operation, the grease fulfilling its basic functions in the lubrication system is primarily exposed to high temperatures. The predominant aging process which directly affects the service life of the grease is oxidation. The oxidation process is discussed, with the specification of its four stages: initiation, propagation, chain branching and termination. One of the methods of preventing the oxidation process is the selection of appropriate improvers. Thermal oxidation stability of greases can be modified by introducing appropriate antioxidants, the selection of which depends on the type of grease thickener and the operating temperature of the grease. The published literature review from over the last ten years shows how diverse are the ways of modifying thermal oxidation stability of greases and the methods of assessing this property.

5

Badanie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych. Część 3 – Kompleksowe smary litowe

Skibińska A., Żółty M.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 1

61--66

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych odporności na utlenianie kompleksowych smarów litowych, wytworzonych na olejach bazowych, zaklasyfikowanych do trzech różnych grup według API, z zastosowaniem dodatków przeciwutleniających o różnej strukturze chemicznej. Badanie odporności na utlenianie prowadzono według klasycznej metody PN-C-04143, przeznaczonej do smarów plastycznych, oraz przy użyciu zmodyfikowanej metody PetroOXY.

EN

The article presents the results of laboratory tests of oxidation stability of lithium-complex greases, manufactured on base oils, classified into three different groups according to API, with the use of antioxidant additives with different chemical structure. The oxidation stability test was carried out according to the classic PN-C-04143 method, intended for lubricating greases, and using the modified PetroOXY method.

6

Badanie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych. Część 4: Smary bentonitowe

Skibińska M., Żółty M., Krasodomski W., Dybich K.

Nafta-Gaz

|

2018

|

R. 74, nr 12

951--957

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych odporności na utlenianie smarów bentonitowych, które zostały wytworzone na olejach bazowych zaklasyfikowanych do trzech różnych grup według API (tj. I, IV oraz V), z zastosowaniem dodatków przeciwutleniających o różnej strukturze chemicznej (dwa dodatki o charakterze fenolowym i po jednym aminowym, fenolowoaminowym, ditiofosforan cynku oraz karbaminian). Badanie odporności na utlenianie prowadzono według dwóch metod: klasycznej PN-C-04143, przeznaczonej do smarów plastycznych, oraz zmodyfikowanej metody PN-EN 16091 (tzw. metoda Petrooxy). W pierwszym etapie badań zestawiono próbki bazowych smarów plastycznych na bazie parafinowej, naftenowej i polialfaolefinowej. Próbki te przebadano pod kątem wyjściowej odporności na utlenianie obiema metodami. W przypadku oznaczenia prowadzonego metodą klasyczną najmniejszy spadek ciśnienia, a więc największą stabilność termooksydacyjną, wykazał smar bentonitowy na bazie parafinowej. Najmniej stabilny okazał się smar na bazie polialfaolefinowej. W przypadku oznaczenia prowadzonego zgodnie ze zmodyfikowaną metodą PN-EN 16091 stabilność smarów bentonitowych na bazie parafinowej i naftenowej była porównywalna, znacznie lepsza niż dla smaru na bazie polialfaolefinowej. W drugim etapie do bazowych smarów bentonitowych wprowadzano po 0,5% (m/m) wytypowanych inhibitorów utleniania. Również na tych próbkach smarów przeprowadzono ocenę stabilności termooksydacyjnej. Wyniki badań otrzymane z obu metod badawczych wskazują na to, że wprowadzenie dodatku do bazowego smaru plastycznego spowodowało poprawę stabilności – w największym stopniu smarów bentonitowych na bazie polialfaolefinowej, dla których to smarów najefektywniejszym dodatkiem był inhibitor aminowy. Najbardziej efektywnym dodatkiem przeciwutleniającym do smarów bentonitowych na bazie parafinowej, zarówno w przypadku oznaczenia stabilności metodą PN-C-04143, jak i zmodyfikowanej metody PN-EN 16091, okazał się ditiofosforan cynku, a najgorszym – karbaminian. Z kolei w przypadku smarów na bazie naftenowej wyniki uzyskane obiema metodami badawczymi są rozbieżne. Stabilność oksydacyjna oznaczona metodą PN-C-04143 była najlepsza dla smarów uszlachetnionych dodatkami fenolowymi, natomiast najgorsza – karbaminianem. W badaniu zmodyfikowaną metodą PN-EN 16091 najefektywniejszy był dodatek fenolowy (1) i aminowy, a najgorszy – karbaminian, dla którego oznaczono wartość stabilności oksydacyjnej na poziomie o połowę mniejszym niż w przypadku smaru bazowego. Dla ostatniej grupy smarów bentonitowych na bazie polialfaolefinowej oznaczono najmniejszy spadek ciśnienia w metodzie PN-C-04143 (a więc najlepsza odporność na utlenianie) dla smarów uszlachetnionych dodatkiem aminowym i ZnDTP. Stosując metodę Petrooxy, największą wartość odporności na utlenianie oznaczono dla smaru, który został uszlachetniony dodatkiem aminowym.

EN

The article presents the results of laboratory tests of the oxidation stability of bentonite greases, manufactured on base oils belonging to three different groups according to API classification (i.e I, IV and V) with the use of antioxidant additives characterized by a different chemical structure (two phenolic additives and one amino, phenol-amino, zinc dithiophosphate and carbamate). The oxidation stability was carried out in accordance with two methods: classic PN-C-04143, dedicated to lubricating greases, and the modified PN-EN 16091 method (so-called Petroxy method). In the first stage of the research, samples of base lubricating greases obtained from paraffinic, naphthenic and poly-alpha-olefinic base oils were manufactured. These samples were tested for initial oxidation stability by both methods. In the case of the classical method, the lowest pressure drop, and thus the greatest thermooxidative stability, showed the paraffin oil based bentonite grease. The least stable was the polyalphaolefin based grease. In the case of the determination carried out in accordance with the modified method PN-EN 16091, the stability of bentonite-based lubricants based on paraffinic and naphthenic oils was comparable and much better than for the polyolefin-based lubricant. In the second stage, 0.5% (m/m) of selected oxidation inhibitors were introduced into the base bentonite lubricants. The thermooxidation stability assessment was also carried out for these greases samples. Test results obtained from both research methods indicate that the introduction of the additive to the base grease of the lubricant resulted in improved stability, most of all bentonite greases based on polyalphaolefin oil, for which the most effective additive was an amine inhibitor. Among the bentoniotic greases based on paraffin oil, the most effective antioxidant additive, in the case of both oxidation stability determination PN-C-04143 and the modified PN-EN 16091 method, was zinc dithiophosphate, and the worst – carbamate. In the case of naphthenic based greases, the results obtained with both test methods are divergent. Oxidation stability determined by the PN-C-04143 method was the best for lubricants refined with phenolic additives, while the worst - carbamate. For the modified PN-EN 16091 method, the most effective was the phenolic (1) and amine additives, and the worst - carbamate, for which the oxidation stability value was determined at half the level of the base grease. For the last group of bentonite based greases based on polyalphaolefin, the smallest pressure drop in the PN-C-04143 method (thus the best resistance to oxidation) was determined for greases with amine and ZnDTP additives. For the Petrooxy method the highest value of oxidation stability was determined for a grease with an amine additive.

7

Wybrane metody badań środków smarowych

Łosiewicz M., Kapica D.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 11

894--898

PL

W artykule omówione zostały właściwości fizykochemiczne środków smarowych, wybrane w oparciu o wieloletnie doświadczenie Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych. Problemy w eksploatacji smarowanych urządzeń wskazują na szczególne znaczenie właściwości reologicznych w zakresie niskiej i wysokiej temperatury, stabilności oksydacyjnej i mieszalności. Właściwości te, pomimo że istotne dla eksploatacji urządzeń, są stosunkowo mało znane i rzadko stosowane w praktyce laboratoryjnej wielu instytutów. Właściwości olejów smarowych i smarów plastycznych określone za pomocą omówionych w artykule testów laboratoryjnych są przydatne dla odpowiedniego ich doboru do warunków pracy smarowanych urządzeń. W artykule zastosowano terminologię zaczerpniętą z dokumentów normalizacyjnych opisujących wybrane testy laboratoryjne.

EN

In this article selected physicochemical properties of lubricants have been discussed. The selection of properties was based on the Institute’s many years of experience. Problems in the operation of lubricated equipment, indicate the particular importance of rheological properties in low and high temperature, oxidative stability and lubricants compatibility. These properties, although important for the operation of equipment, are relatively unknown and rarely used in the laboratory practice of many Institutes. The properties of lubricating oils and greases determined by the laboratory test methods described in this article, are useful for their proper selection for operating conditions of lubricated equipment. In this article, the terminology of standard test methods is used.

8

Badanie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych. Część 2: Smary na oleju o charakterze naftenowym

Trzaska E., Żółty M., Skibińska A.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 1

49--53

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych odporności na utlenianie smarów litowych i polimocznikowych, wytworzonych na bazie oleju o charakterze naftenowym, z zastosowaniem dodatków przeciwutleniających o różnej strukturze chemicznej. Badanie odporności na utlenianie prowadzono według metody PN-C-04143:1956 przeznaczonej dla smarów oraz przy użyciu zmodyfikowanej metody Petrooxy

EN

The article presents the results of laboratory tests of the oxidation stability of lithium greases and polyurea greases manufactured on the basis of naftenic oils, with the use of antioxidants characterized by a different chemical structure. Oxidation stability was carried out in accordance with the PN-C-04143:1956 method which is dedicated to lubricating greases and with the modified Petrooxy method.

9

Investigation of the impact of a Jet A 1 aviation turbine fuel admixture on selected biodiesel properties and on its ageing process

Baczewski K., Szczawiński P.

Archiwum Motoryzacji

|

2017

|

Vol. 78, nr 4

117--128

EN

Results of investigation the impact of an admixture of the Jet A‑1 aviation turbine fuel on the density, kinematic viscosity, acid number, and oxidation stability of rapeseed methyl esters (RME) have been presented. A growth in the Jet A‑1 content of the biodiesel blend has been found to cause a reduction in the density, acid number, and kinematic viscosity of the blend and to raise its oxidation stability. These relations have been presented in the form of regression equations as functions of the Jet A‑1 content in the blend, for this content varying from 0 % to 50 % by volume. Moreover, the impact of the access of air, sunlight, heat, and water on the characteristics of pure fuels and their blends was examined and the test results have been shown. It has been found that the adding of an admixture of the Jet A‑1 aviation fuel reduces the intensity of RME ageing and that it may be one of the methods to improve the functional RME characteristics, including the oxidation stability of this fuel.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu domieszki paliwa lotniczego Jet A-1 na gęstość, lepkość kinematyczną, liczbę kwasową i odporność na utlenianie estrów metylowych oleju rzepakowego (RME). Stwierdzono, że wraz ze wzrostem zawartości Jet A-1 w mieszaninie następuje zmniejszenie jej gęstości, liczby kwasowej, lepkości kinematycznej oraz wzrost jej odporności na utlenianie. Zależności te opisano równaniami regresji w funkcji zawartości paliwa Jet A-1 do 50% obj. w mieszaninie z biodieslem. Ponadto podano wyniki badań wpływu dostępu powietrza, światła słonecznego, ciepła i wody na charakterystyki czystych paliw i ich mieszanin. Stwierdzono, że domieszka paliwa lotniczego Jet A-1 zmniejsza intensywność starzenia RME, a dodatek tego paliwa może być jedną z metod poprawienia charakterystyk funkcjonalnych RME, w tym jego odporności na utlenianie.

10

Resistance of WE43 and ZRE1 Magnesium Alloys to Gas Corrosion

Przeliorz R., Piątkowski J.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

217--221

EN

In spite of the fact that in most applications, magnesium alloys are intended for operation in environments with room temperature, these alloys are subject to elevated temperature and oxidizing atmosphere in various stages of preparation (casting, welding, thermal treatment). At present, the studies focus on development of alloys with magnesium matrix, intended for plastic forming. The paper presents results of studies on oxidation rate of WE43 and ZRE1 magnesium foundry alloys in dry and humidified atmosphere of N2+1%O2. Measurements of the oxidation rate were carried out using a Setaram thermobalance in the temperature range of 350-480°C. Corrosion products were analyzed by SEM-SEI, BSE and EDS. It was found that the oxide layer on the WE43 alloy has a very good resistance to oxidation. The high protective properties of the layer should be attributed to the presence of yttrium in this alloy. On the other hand, a porous, two-layer scale with a low adhesion to the substrate forms on the ZRE1 alloy. The increase in the sample mass in dry gas is lower than that in humidified gas.

11

Odporność na utlenianie warstw krzemkowych na molibdenie i stopie TZM

Moskal G., Witala B., Mościcki A., Kałamarz P., Supernak W., Niemiec D., Wrona A., Osadnik M.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 2

46--52

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań charakteryzujące odporność na utlenianie krzemowanego metodą proszkową czystego molibdenu oraz stopu TZM, zawierającego dodatkowo tytan, cyrkon oraz węgiel. Badania odporności na utlenianie przeprowadzono w powietrzu w temperaturze 1200°C w warunkach quasi izotermicznych. Próbki do badań pobierano po 25, 50 i 100 godzinach testu. Wykazano, że o trwałości powłoki krzemkowej na molibdenie i jego stopach decyduje jej jakość, a szczególnie obecność pęknięć i ich zdolność do samozaleczania. W powłokach typu MoSi2 obecność pęknięć penetrujących do materiału podłoża gwałtownie przyspiesza proces niszczenia stopu podłoża, a efekt samozaleczania nie jest obserwowany. W obszarach powłoki wolnych od pęknięć jej trwałość w warunkach utleniania była bardzo dobra.

EN

Results of investigations characterizing oxidation resistance of pure Mo and TZM alloy (with addition of Ti and Zr) after siliconizing process in activated pack were showed in this article. The oxidation test was made in laboratory air at temperaturę 1200°C in quasi isothermal conditions. The specimens to microstructural investigations were taken after 25, 50 and 100 hours of exposure. The durability of silicide’s coatings on Mo and TZM alloy is related strongly to their quality and especially to: presents of microracks as well as ability to self-healing process. In the case of MoSi2 type of coatings the presents of deeply penetrating microcracks suddenly increased the failure process of substrate materials, and the self-healing effect was not observed. In the areas of coatings free from discontinuities the durability of silicide layer was very good in oxidation test condition.

12

Badanie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych. Część 1 – smary na oleju o charakterze parafinowym

Trzaska E., Żółty M., Skibińska A.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 11

984--991

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych odporności na utlenianie smarów litowych i polimocznikowych, wytworzonych na bazie oleju o charakterze parafinowym, z zastosowaniem dodatków przeciwutleniających o różnej strukturze chemicznej. Badanie odporności na utlenianie prowadzono zgodnie z wymaganiami normy PN-C-04143:1956 przeznaczonej dla smarów oraz przy użyciu zmodyfikowanej metody Petrooxy.

EN

The article presents results of laboratory tests of the oxidation stability of lithium greases and polyurea greases manufactured on the basis of paraffinic oils, with the use of antioxidants characterized by a different chemical structure. Oxidation stability was carried out both according to the Polish Standard PN-C-04143:1956 which is dedicated to lubricating greases and with the modified Petrooxy method.

13

Starzenie olejów napędowych w procesie magazynowania

Czarnocka J., Odziemkowska M.

Chemik

|

2015

|

Vol. 69, nr 11

771--776

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań jakości olejów napędowych poddanych długookresowemu przechowywaniu w różnych zbiornikach magazynowych. Stabilność olejów napędowych oznaczano za pomocą kilku testów przyspieszonego starzenia, w których wyznacznikiem stopnia degradacji paliwa była zawartość osadów nierozpuszczalnych oraz wartość okresu indukcyjnego. Stwierdzono zmianę jakości przechowywanych olejów napędowych w zakresie odporności na utlenianie.

EN

This article presents the results of quality tests performed for diesel oils stored for a long time in various storage vessels. Stability of the diesel oils was measured as a result of a few forced degradation tests where the extent of fuel oil degradation was demonstrated by the percentage of insoluble sediments and by the value of the induction period. It was discovered that the quality of stored diesel oils has changed in terms of resistance to oxidation.

14

Characteristics Of The Porous Body Sintered By Nano-Sized Fe-Cr-Al Alloy Powder

Lee S.-I., Lee S.-H., Gu B.-U., Lee D.-W., Kim B.-K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1275--1279

EN

Porous metal with uniform honeycomb structure was successfully produced by sintering using Fe-Cr-Al nano powder, which was prepared by the pulsed wire evaporation (PWE) in ethanol. Its process consisted of the several steps; 1) coating on the surface of polyurethane sponge with the liquid droplets generated from the ethanol-based slurry where the Fe-Cr-Al nano powders were uniformly dispersed, 2) heat treatment of debinding to remove the polyurethane sponge and 3) sintering of the porous green body formed by Fe-Cr-Al nano powders. The strut thickness of porous Fe-Cr-Al was increased by the increase of spraying times in ESP step. Also, The shrinkages and the oxidation resistance of the sintered porous body was increased with increase of sintering temperature. The optimal sintering temperature was shown to 1450°C in views to maximize the oxidation resistance and sinterability.

15

Wpływ stanu powierzchni na proces utleniania powłok typu NiCrAlY na stopie Inconel 625

Niemiec D., Moskal G., Mikuśkiewicz M., Mościcki A., Carski Ł., Jasik A.

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 7

255--261

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące charakterystyki odporności na utleniania natryskanej plazmowo powłoki NiCrAlY o różnym sposobie przygotowania powierzchni natryskanej plazmowo na stopie Inconel 625. Analizie poddano powłoki w stanie po natryskiwaniu cieplnym oraz po procesie szlifowania. Ocenie poddano odporność na utlenianie obu typu warstw w warunkach testu w temperaturze 1000°C przez czas 1000 godzin. Zakres badań obejmował analizę stanu warstwy wierzchniej powłok przy użyciu badań dyfrakcyjnych składu fazowego oraz badań mikroskopowych pozwalających na ocenę budowy warstwy.

EN

The article presents the results of the examination related to characterization of oxidation resistance of NiCrAlY coatings with different types of top-surface conditions, deposited on substrate alloy of Inconel 625 type. Coated specimens with conditions as sprayed and after grinding process were analyzed. Evaluation of oxidation resistance of both types of coatings was made during test of oxidation at temperature 1000°C by 1000 hours of exposure. The range of investigations included analysis of top surface of coatings by XRD characterization of formed oxides types and microscopic investigations of coatings morphology.

16

Properties of γ-Ni+γ’ composite coatings transformed from Ni+Al electrodeposits

Konieczny M., Szwed B., Kardynał I.

Composites Theory and Practice

|

2014

|

R. 14, nr 1

33--37

EN

Composite γ-Ni+γ’ coatings on an iron substrate were developed by the conversion of Ni+Al electrodeposits with dispersed Al particles in an Ni matrix. The conversion was made by vacuum annealing at 900°C for 3 h under a uniaxial pressure of 1 MPa and full-density composite coatings were obtained. A nickel interlayer was successfully employed to block the mutual diffusion between the iron substrate and aluminium and therefore hard and brittle Fe-Al intermetallics were not formed. The oxidation resistance of as-plated Ni and γ-Ni+γ’ composite coatings at 1000°C was compared. After 100 hours at 1000°C, a mass gain of oxides for the γ-Ni+γ’ coating was about 7 times less than for the nickel coating. The γ-Ni+γ’ coating follows parabolic oxidation kinetics, which implies that oxidation is bulk-diffusion controlled. SEM/EDS and XRD characterization showed that during oxidation, a thin continuous Al2O3 layer is formed below the matrix of an NiAl2O4 spinel. The wear mass loss of the γ-Ni+γ’ coatings was found to be about 3 times smaller than the as-plated Ni and Ni+Al coatings. Moreover, the γ-Ni+γ’ coatings oxidised for 20 h, containing very hard and wear-resistant Al2O3 particles, show the smallest wear mass loss of all the tested materials.

PL

Warstwy kompozytowe γ-Ni+γ’ na podłożu żelaza zostały wytworzone na drodze galwanicznych powłok Ni+Al. Konwersji dokonano poprzez wygrzewanie w próżni w temperaturze 900°C przez 3 godziny pod naciskiem. Uzyskano nieporowate powłoki kompozytowe. Zastosowana warstwa niklu skutecznie zablokowała dyfuzję pomiędzy podłożem z żelaza oraz cząstkami aluminium i dlatego w badanych próbkach nie stwierdzono występowania kruchych faz z układu Fe-Al. Porównano odporność na utlenianie w temperaturze 1000°C galwanicznej powłoki niklowej oraz powłoki kompozytowej γ-Ni+γ’. Stwierdzono, iż przyrost masy tlenków dla warstwy kompozytowej był około 7-krotnie mniejszy niż dla powłoki niklowej. Określono także kinetykę przyrostu masy tlenków. Badania z wykorzystaniem metod SEM/EDS oraz XRD pozwoliły scharakteryzować powstałe podczas utleniania produkty. Stwierdzono, że na niklu powstawały warstwy NiO, a warstwy tlenków na kompozycie γ-Ni+γ’ składały się z NiAl2O4, pod którymi występowały ciągłe warstewki Al2O3. Testy trybologiczne wykazały, że ubytek masy warstw kompozytowych γ-Ni+γ’ był około trzy razy mniejszy niż galwanicznych warstw niklowych oraz kompozytowych warstw Ni+Al. Ponadto stwierdzono, że utleniane przez 20 h warstwy γ-Ni+γ’ miały najmniejszy ubytek masy podczas prób ścierania spośród wszystkich badanych materiałów. Efekt ten pojawiał się po czasie badania dłuższym niż 25 minut, gdy zostały odsłonięte w warstwie twarde i odporne na ścieranie cząstki Al2O3.

17

Microstructure and oxidation resistance of an aluminide coating on the nickel based superalloy Mar M247 deposited by the CVD aluminizing process

Zielińska M., Zagula-Yavorska M., Sieniawski J., Filip R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

697--701

EN

An investigation was conducted to synthesize βNiAl coating on the nickel based superalloy Mar M247 in a chemical vapor deposition process (CVD). The low activity process of aluminizing was carried out for 8 hours at the temperature 1050°C. Surface morphology and cross-section microstructure of the diffusion coating were studied and compared by using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy and an X-ray diffractometer. It was found that aluminide coating with the thickness of 37 μm consisted of two layers: an outer one and the inner interdiffusion one. The outer layer consists of single phase βNiAl. The inner one, consisted of βNiAl phase and carbides: MC and M23 C6 types which were originally present in the substrate. Cyclic oxidation test was performed at 1000°C for 1000h in the air atmosphere. The aluminized samples exhibited a small mass increase and the α- Al2 O3 oxide formed during oxidation test had a good adherence to the coating. The decrease of aluminum content in the coating with the prolongation of the oxidation time and the phase transformation of βNiAl to γ’ Ni3 Al and to γNi solid solution were observed. The samples without the coating showed a strong mass decrease in comparison to the coated samples.

XX

Niskoaktywny proces aluminiowania prowadzono w temperaturze 1050°C i w czasie 8 h. Badania mikrostruktury na przekroju oraz powierzchni warstwy dyfuzyjnej prowadzono za pomoca mikroskopu optycznego oraz skaningowego mikroskopu elektronowego wyposażonego w detektor EDS. Skład fazowy określano metodą rentgenowskiej analizy fazowej. Uzyskano warstwę aluminidkową o grubości 37 μm składająca się z dwóch stref: zewnętrznej oraz wewnętrznej (dyfuzyjnej). Strefa zewnętrzna składa się z fazy βNiAl. Natomiast wewnętrzna - z fazy βNiAl oraz węglików typu MC oraz M23C6. Badania cyklicznego utleniania prowadzono w temperaturze 1000°C i w czasie 1000 h w atmosferze powietrza. Podczas utleniania warstwy aluminidkowej powstaje tlenek α-Al2O3 o dobrej przyczepności do warstwy dyfuzyjnej. Zwiększenie czasu utleniania od o do 1000 h powoduje zmniejszenie zawartości aluminium oraz przemianę fazową β-NiAl do γ’-Ni3Al i do stałego roztworu γ-Ni. Materiał bez warstwy aluminidkowej charakteryzuje się większą szybkością utleniania w porównaniu do materiału z warstwą aluminidkową.

18

Poprawa odporności na korozję wysokotemperaturową elementów wykonanych ze stopów tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl)

Góral M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

324--327

PL

Stopy tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej γ (TiAl) charakteryzują się dużą względną wytrzymałością na rozciąganie oraz dobrą żaroodpornością do 800°C. Stopy tytanu γ (TiAl) mogą zastąpić więc nadstopy niklu w niektórych ich zastosowaniach, np. łopatki turbiny niskiego ciśnienia silnika lotniczego, wirnik turbosprężarki samochodowej. Jedną z barier w szerokim zastosowaniu tych materiałów są większe koszty wytwarzania w porównaniu z nadstopami niklu. Mała odporność na utlenianie stopów tytanuγ (TiAl) powoduje, że temperatura ich pracy jest <800°C. Podczas ich utleniania powstaje wielowarstwowa zgorzelina złożona z mieszaniny tlenków TiO 2 i Al 2O3. W porównaniu ze zwartą, szczelną zgorzeliną Al 2O3 nie stanowi ona bariery przed dalszym procesem utleniania. Stosowanie dodatków stopowych zwiększających odporność na utlenianie oraz zmniejszających kruchość stopów γ (TiAl) jest mało skuteczne. Analiza danych literaturowych wskazuje, że obecnie poprawę zapewnia wytworzenie na ich powierzchni warstw ochronnych. W pracy przedstawiono charakterystykę stosowanych i opracowywanych metod poprawy odporności na utlenianie i korozję stopów tytanu γ (TiAl). Omówiono metody wytwarzania warstw na stopach γ (TiAl), w szczególności aluminidkowych na osnowie faz TiAl 2 i TiAl3. Przedstawiono aktualnie prowadzone w Polsce badania w tym zakresie oraz tendencje w rozwoju warstw ochronnych na podłożu stopów na osnowie fazy międzymetalicznej.

EN

Titanium alloys based on the γ (TiAl) intermetallic phase are characterized by high relative tensile strength and heat resistance up to a temperature of 800°C. γ (TiAl) titanium alloys can replace nickel superalloys in some of their applications, e.g. low pressure turbine blades of aircraft engines and the rotors of turbochargers applied in the automotive industry. High manufacturing costs are one of the limitations in the application of those materials in comparison to nickel superalloys. The low oxidation resistance of γ (TiAl) titanium alloys makes their service temperature below 800°C. A multilayer scale consisting of a mixture of TiO 2 and Al2O3 forms during the oxidation process of those alloys. It does not limit the process of further oxidation compared to the compact and tight Al2O3 scale. The application of alloy additions which improve oxidation resistance and decrease the brittleness of γ (TiAl) alloys is not efficient enough. The analysis of literature data indicates that the deposition of a protective layer improves this kind of resistance. The characterization of the used and developed methods of improving the oxidation and corrosion resistance of γ (TiAl) titanium alloys are presented in the paper. The methods of obtaining layers on γ (TiAl) alloys, particularly aluminide layers based on TiAl 2 and TiAl3 phases are described in the paper. The research, currently conducted in Poland concerning this issue and tendencies in the development of protective layers based on alloys on the intermetallic phase are presented.

19

Utlenianie materiału termoelektrycznego CoSb3 z warstwą Cr-5Si nanoszoną metodą PVD

Godlewska E., Zawadzka K., Marks K.

Ochrona przed Korozją

|

2011

|

nr 6

322-324

PL

Materiały na bazie trójantymonku kobaltu CoSb3, używane są jako elementy generatorów termoelektrycznych. Ze względu na niską stabilność termiczną i chemiczną ich temperatura pracy zwykle nie przekracza 450°C. W powietrzu ulegają reakcji z tlenem, przy czym tworzy się gruba wielowarstwowa zgorzelina, natomiast w warunkach beztlenowych wykazują tendencję do utraty antymonu przez sublimację. Niniejsza praca prezentuje wyniki badań nad właściwościami ochronnymi warstw Cr-5Si (% at.) osadzonych na materiale termoelektrycznym CoSb3 metodą impulsowego rozpylania magnetronowego. Spodziewanym efektem modyfikacji powierzchni było wytworzenie in-situ wielowarstwowej powłoki ceramiczno-metalicznej, która stanowiłaby barierę zarówno dla dyfuzji tlenu jak i antymonu. Przeprowadzono testy utleniania w powietrzu w temperaturze 500 i 600°C. Degradację materiału w czasie, spójność i przyczepność warstw oraz zasięg reakcji i dyfuzji oceniano na podstawie systematycznych analiz powierzchni, przełomów oraz przekrojów poprzecznych. Badano mikrostrukturę oraz zmiany składu chemicznego i fazowego. Stwierdzono, że warstwy Cr-5Si, o grubości 2-3 žm zapewniają skuteczną ochronę materiału CoSb3 przed utlenianiem w temperaturze 500°C.

EN

Materials based on cobalt triantimonide CoSb3 are used as elements of thermoelectric generators. Due to low chemical and thermal stability their working temperature usually does not exceed 450°C. When exposed to air, they readily react with oxygen producing a thick multilayer scale, while in oxygen-free atmospheres they undergo degradation as a result of antimony loss. This paper presents investigations on the protective properties of Cr-5Si (at%) layers deposited on the surface of thermoelectric material CoSb3 by a pulse magnetron sputtering technique. The expected outcome of this treatment was in-situ formation of a multilayer ceramic-metallic coating, which would play a role of a diffusion barrier for oxygen and antimony. Oxidation tests were performed in air at 500 and 600 °C. Degradation of the material in time, coating integrity and adherence as well as extent of reaction and diffusion were evaluated on the basis of systematic analyses of surfaces, fractures and cross-sections in terms of microstructure, phase composition and chemical composition. It has been stated that the Cr-5Si layers, thickness of 2-3 žm, provide good protection for the CoSb3 material against oxidation at 500°C.

20

Wpływ grubości powłoki platyny na trwałość warstwy aluminidkowej wytworzonej w procesie CVD na podłożu nadstopów niklu Inconel 713 LC i CMSX 4

Yavorska M., Sieniawski J., Gancarczyk T.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 4

801-806

PL

Prowadzono badania wpływu grubości powłoki platyny 3 i 7 um na trwałość warstwy aluminidkowej wytworzonej w procesie CVD na podłożu nadstopów niklu Inconel 713 LC i CMSX 4. Powłokę platyny uzyskano metodą galwaniczną. Przyczepność powłoki platyny zwiększono przez wygrzewanie w temperaturze 1050°C przez 2 h w atmosferze argonu. Warstwy aluminidkowe wytwarzano oddzielnie w niskoaktywnym procesie CVD (temperatura 1050°C/8 h) za pomocą urządzenia BPXPRO325S firmy IonBond w Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego. Badania żaroodporności warstwy aluminidkowej modyfikowanej platyną prowadzono w atmosferze powietrza (temperatura 1100°C/1000 h). Zwiększenie grubości powłoki platyny od 3 do 7 um powoduje poprawę żaroodporności warstwy aluminidkowej. Spowodowane jest to intensywnym zarodkowaniem termodynamicznie stabilnego tlenku Al2O3, małą szybkością jego wzrostu oraz dobrą przyczepnością do warstwy aluminidkowej.

EN

The influence of platinum thickness (3 and 7 um) on the oxidation resistance of aluminide coating deposited by CVD process on Inconel 713 LC and CMSX 4 Ni-base superalloys was investigated. The platinum coating on nickel base superalloy was made by electroplating method. The adhesion of platinum coating was increased by annealing at 1050°C for 2 h in argon atmosphere. Aluminide coatings were produce in low-activity CVD proces at 1050°C for 8 h by means BPXPRO325S equipment in R&D Laboratory or Aerospace Materials, Rzeszow University of Technology. Oxidation tests of platinum modified aluminide coatings were performed at 1100°C for 1000 h in air atmosphere. The increase of platinum thickness from 3 to 7 um provides better oxidation resistance of aluminide coating. It is obtained by accelerated formation of thermal stable oxide Al2O3 and improved the oxide scale adherence to aluminide coating.