Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of ageing on microstructure and mechanical properties of TP347HFG austenitic stainless steel

Golański Grzegorz, Purzyńska Hanna

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144607

EN

The paper presents the results of microstructural and mechanical investigation of long-term aged TP347HFG austenitic stainless steel. Ageing was performed at a time of up to 30 000 hours and the temperature of 600 and 650◦C. Ageing was proved to lead to the precipitation of secondary phase particles not only inside grains but also on the boundaries of grains and twins. The MX precipitates were observed inside the grains. However, M23C6 carbides and sigma phase precipitates were observed on grain boundaries. The changes in the microstructure of the examined steel translated into the mechanical properties, i.e. initially observed growth and then the decrease of yield strength and a gradual decrease in impact energy. The overageing process – a decrease in strength properties – was associated with the growth of the size of M23C6 carbides and the precipitation of the sigma phase. The reduction of impact energy in TP347HFG austenitic stainless steel was found to be associated with the precipitation of M23C6 carbides in the case of the 600◦C temperature, and the M23C6 carbides and sigma phase in the case of the 650◦C temperature. The rate of changes in the microstructure and mechanical properties depended on the ageing temperature.

2

The effect of the TIG method-based melting of welds on the properties and the structure of welded joints made of austenitic steel

Cyprian Tyszko, Jacek Górka

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2022

|

Vol. 66, No. 1

43--49

EN

The article discusses the effect of TIG method-based melting on the properties and the structure of welded joints made of austenitic steel AISI 304. The tests involved the making of 2 mm thick joints and their subsequent melting in two different ways, i.e. with maintaining interpass temperature and immediately after welding. The study also included the performance of mechanical tests, macro and microscopic metallographic tests as well as hardness and corrosion resistance tests. Results obtained in the tests justified the conclusion that the melting process and its conditions significantly affect the properties and the structure of welded joints.

PL

W niniejszym artykule zbadano wpływ przetapiania spoiny metodą TIG na własności oraz strukturę złączy spawanych stali austenitycznej X5CrNi18-10. W tym celu wykonano złącza próbne blach o grubości 2 mm, a następnie poddano je przetopieniu na dwa różne sposoby, tj. z zachowaniem temperatury międzyściegowej oraz bezpośrednio po spawaniu. Następnie przeprowadzono badania wytrzymałościowe, metalograficzne makro- i mikroskopowe, pomiary twardości oraz badania odporności korozyjnej. Na ich podstawie oceniono, że przetopienie oraz jego warunki w znacznym stopniu wpływają na własności i strukturę złącza spawanego.

3

Corrosion behavior of Cr-Ni-Mo stainless steel in chemically modified chloride solution

Zatkalíková Viera, Markovičová Lenka, Štrbák Milan

Quality Production Improvement - QPI

|

2021

|

Vol. 3, Iss. 1

299--304

EN

Cr-Ni-Mo stainless steels are susceptible to the pitting in aggressive chloride environments. One of the possible ways for the influence of their corrosion behavior is the use of inhibitors as the chemical modification of the environment. The resistance of AISI 316Ti stainless steel to the pitting with/without the inorganic inhibitor was tested by two independent corrosion tests: 24-hours exposure immersion and potentiodynamic polarization test. Both tests were carried out in 1M chloride acidic solution with/without 0.1M molybdate inhibitor at room temperature. Results of immersion tests were evaluated by the corrosion rates calculated from corrosion losses and by the morphology of the pitting. Potentiodynamic polarization curves were evaluated by the pitting potentials.

4

Odporność na korozję austenitycznej stali nierdzewnej poddanej chemicznej obróbce w różnych temperaturach

Zatkalíková Viera, Iwaniak Aleksander, Markovičová Lenka, Uhríčik Milan, Hanusová Patrícia

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 6

844--847

PL

Austenityczna stal nierdzewna jest uważana za materiał o doskonałej odporności na korozję i akceptowalnych właściwościach mechanicznych, zalecany do różnych zastosowań konstrukcyjnych, przemysłowych i biomedycznych. W agresywnych środowiskach chlorkowych jest ona podatna na miejscową korozję wżerową. Oceniono odporność na korozję stali nierdzewnej typu AISI 316Ti o powierzchni pasywowanej kwasem azotowym w kwasowym 1 M roztworze jonów chlorkowych w temp. 22-80°C. Ocenę tę oparto na wynikach ekspozycyjnych testów zanurzeniowych i wynikach elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS).

EN

Com. Ti-stabilized Cr-Ni-Mo austenitic stainless steel was passivated with HNO₃ soln. and then studied for pitting corrosion in 5% FeCl₃ soln. (pH 1.2) by 24-hours std. immersion test and in 0.9 M NaCl + 0.1 M HCl soln. (pH 1.1) by electrochem. impedance spectroscopy (EIS test) at 22- 80°C. The pits were significantly bigger at 22°C than those at 50°C but the distribution of pitting was markedly lower. The polarization resistance decreased with increasing the temp. The quality of the surface passive film was several times lower at 80°C than at the lower temp.

5

CO2 laser spot welding of thin sheets AISI 321 austenitic stainless steel

Shehab A. A., Nawi S. A., Al-Rubaiy A. AAG, Hammoudi Z., Hafedh S. A., Abass M. H., Alali M. S., Ali S. D.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2020

|

Vol. 106, nr 2

68--77

EN

Purpose: The present work aims to investigate the influence of CO2 laser spot welding (LSW) parameters on welding profile and mechanical properties of lap joint of AISI 321 thin sheet metals, and analyze the welding profile numerically by finite element (FE) method. Design/methodology/approach: The weld carried out using 150 W CO2 continues wave laser system. The impact of exposure time and laser power on the welding profile was investigated using an optical microscope. Microhardness and tensile strength tests were used to evaluate the mechanical properties of the joint. Ansys software was utilized to simulate the welding profile numerically. Findings: The results revealed that 2 s exposure time and 50 W power have led to uniform welding profile and highest shear force (340 N), lower hardness gradient across the heat affected zone (HAZ) and fusion zone (FZ). Finite element (FE) analysis of the welding profile showed good agreement with experimental analysis. Research limitations/implications: The selection of laser spot welding parameters for thin sheet metal was critical due to the probability of metal vaporisation with extra heat input during welding. Practical implications: Laser welding of AISI 321 steel is used in multiple industrial sectors such as power plants, petroleum refinement stations, pharmaceutical industry, and households. Thus, selecting the best welding parameters ensures high-quality joint. Originality/value: The use of CO2 laser in continuous wave (CW) mode instead of pulse mode for spot welding of thin sheet metal of AISI 321 austenitic stainless steel consider a real challenge because of the difficulty of control the heat input via proper selection of the welding parameters in order to not burn the processed target. Besides, the maintenance is easier and operation cost is lower in continuous CO2 than pulse mode.

6

Local corrosion of AISI 304 stainless steel in acidic chloride solution

Zatkalíková Viera, Markovičová Lenka, Hanusová Patrícia

Quality Production Improvement - QPI

|

2019

|

Vol. 1, Iss. 1

268--275

EN

AISI 304 austenitic stainless steel is recommended and used for various applications in industry, architecture and medicine. Presence of halides in environment evokes a possibility of the local corrosion which limits seriously exploitation of this material in aggressive conditions. The presented paper is focused on the pitting corrosion resistance (“as received” steel surface) in 1M chloride solution (pH=1.2) at a common (20 °C) and an elevated (50 °C) ambient temperatures. 24-hours exposure immersion test (ASTM G48) and cyclic potentiodynamic test (ASTM G61) are used as the independent test methods. The exposure immersion test is carried out with cross-rolled and longitudinally rolled specimens and the effect of direction of rolling on the resistance to pitting is studied.

7

In situ investigations of microstructural changes during tensile deformation of AISI 304L stainless steels

Singh Navjot, Nanda Tarun, Kumar B. Ravi, Das Swapan Kumar, Singh Vishal

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2019

|

Vol. 19, no. 3

672--679

EN

The present work investigates the microstructural changes in an AISI 304L austenitic stainless steel during the early stages of tensile deformation (where austenite does not transform to strain induced martensite). In situ tensile experiments were conducted to record grain orientation changes and slip activation in the steel. The effect of grain size, neighboring grains, and annealing twins on orientation changes during deformation was investigated. Results showed that at a given strain level, grains lying in relatively softer regions and possessing higher Schmid factor values accommodated the plastic deformation initially and showed orientation changes toward the stable orientation. The relatively larger grains changed their orientations only at higher strain levels. Grain orientation changes were also influenced by size and crystallographic orientation of neighboring grains. For grains containing annealing twins, the orientation changes of twin and its grain were in different directions during deformation at a given strain level. Further, grains containing multiple twins showed delayed deformation. The study of tensile deformation behavior in this respect opens up new routes to alter and hence enhance the mechanical properties of materials by engineering their microstructure.

8

Influence of nitriding and laser remelting on properties of austenitic stainless steel type X10CrNi18-8 and cavitation erosion resistance

Sitko A., Szkodo M., Kucharski S.

Advances in Materials Science

|

2016

|

Vol. 16, nr 2(48)

21--31

EN

The paper presents properties of surface layers. Surface layers were obtained by using low temperature glow–discharge nitriding process and laser remelting carried out on austenitic stainless steel type X10CrNi18-8. Investigations were done by using an Ultra Nanoindentation Tester (UNHT) in the Warsaw Institute of Fundamental Technological Research. The influence of the above mentioned treatments on obtained surface layers is shown. The values of the Vickers hardness (HV), the irreversible indentation work (Wir), the reversible work (We) and the maximum depth (hmax) during indentation were determined using the method proposed by Oliver and Pharr [1]. On the basis of mechanical properties, the elasticity (Ie) and ductility (Iir) indexes were calculated. Moreover, microstructure cross-section of the austenitic stainless steel after nitriding process and laser remelting was observed using a scanning electron microscope. Cavitation test was performed at a vibratory rig with stationary specimen. On the basis of erosion curves the cavitation resistance was evaluated.

9

The study of TRIP effect in an austenitic stainless steel AISI 304

Lischka F. T., de Oliveira C. A. S.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2015

|

Vol. 71, nr 1

34--38

EN

Purpose: This study investigated the deformation effect in variation of α′-martensite volume fraction and its microstructural characteristics in an austenitic stainless steel AISI 304. Design/methodology/approach: The study was fulfilled through magnetic analysis with Vibrating Sample Magnetometer (VSM) and transmission electron microscopy (TEM). Findings: The presence of austenite, ε-martensite and α′, and that the nucleation of ε-martensite occurs in stacking faults, grain boundaries and accumulated dislocations in grain boundaries. Already α′-martensite nucleates in stacking faults, twinning edges, deformation bands and mechanical twinning. In addition, the magnetic martensite takes shape directly from the austenite. Research limitations/implications: A suggestion for future research is to increase the number of samples for deformations larger than 0.30 equivalent strain, due to the significative percentage of α′-martensite from this strain. Practical implications: A crescent parabolic behavior in relation between percentage of α′-martensite and equivalent deformation was observed by VSM. The increase of equivalent deformation increases the austenite transformation in α′-martensite. Originality/value: The behavior in relation between percentage of α′-martensite and equivalent deformation, and the study of α′-martensite nucleation.

10

Oxidation of an austenitic stainless steel pipe contaminated by petroleum products

Palamarciuc I., Galușcă D. G., Agop M, Achiței D., Manoliu Nuțescu Duduman C.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 62, nr 2

63--68

EN

Purpose:The experimental researches of this paper were carried out in order to investigate the characteristics of the oxide layers obtained on the internal and external surfaces of an austenitic stainless steel pipe. Design/methodology/approach: The surfaces of an austenitic stainless steel pipe were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Also the microindentation hardness was measured, on the both surfaces and between them, in order to detect and verify the improvement of the mechanical properties. Findings: The external surface did not present any corrosion results but the internal surface of the analysed pipe was contaminated by sulphur during the transportation of petroleum products. In spite of this fact it was found that the mechanical properties of such a surface can be improved by air oxidation Researches limitations/implications: It was found that oxidation at lower temperatures (300°C) resulted in formation of harder coatings. For comparison and better interpretation this paper presents the results of the analysis and measurements performed before and after the oxidation and cleaning, demonstrating the effectiveness of this simple method of reconditioning. Originality/value: By experimental investigations of the physical, chemical and mechanical properties of the oxide layers, obtained on J92603 austenitic stainless steel by thermal oxidation, we demonstrated the principled technological possibility of obtaining hardening thermal oxide layers on corroded pipes’ surface.

11

Evaluation of exfoliation issues in the fossil-fueled power plant

Popela T., Skoumalová Z., Macák J., Kryková M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 64, nr 2

72--77

EN

Purpose: of this work is to evaluate the differences in corrosion behavior and the susceptibility to exfoliation between two steels that are used in fossil-fueled power plants. Design/methodology/approach: The X6CrNiMo17-13-2 and X10CrNiCuNb18-9-3 steels were exposed at supercritical water conditions (600°C, 25 MPa). Behavior of these steels was evaluated and compared. The nature of oxide scales formed on their surface was evaluated by SEM-WDS, XPS, Raman spectroscopy and impedance measurements. Findings: In comparison with the Super 304H steel the 17341 steel showed higher oxidation rate which resulted in higher oxide scale thickness which subsequentially tends to exfoliate more easily. From the microstructural and chemical point of view the oxide scales formed on both steels were very similar. Due to the oxidation kinetics differences the replacement of the 17341 steel by shot-peened Super 304h steel can be advised. However, owing to its high content of carbon, the Super 304H steel is very susceptible to sensitization to intergranular corrosion. Practical implications: The exfoliation phenomenon cannot be fully avoided in the case of austenitic stainless steels. Therefore, the processes carrying out in the power plants need to be carefully monitored in order to prevent the potential system failure. During the service of the fossil-fueled unit the perforation of operations removing the exfoliated oxides is advised. Originality/value: Nowadays in some fossil-fueled power plants where the supercritical regime is introduced the X6CrNiMo17-13-2 austenitic stainless steel suffers severe exfoliation issues. According to the newest trends in material engineering this steel is being currently replaced by shot peened X10CrNiCuNb18-9-3 steel. The value of this work is the evaluation of exfoliation issues of those steels in the fossil-fueled power plant.

12

Odporność na zużycie tribologiczne azotowanej jonowo stali austenitycznej 304

Biernat G., Ogórek M., Frączek T., Knapiński M., Pilarska M.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 3

31--36

PL

W pracy zaproponowano wielomianową i nterpolację tensorową uzyskanych wyników badań tribologicznych stali austenitycznej gatunku 304 w edług AISI (X5 CrNi18 10 wg PN EN 10088 1:1998 ), poddanej procesowi azotowania jonowego w zakresie temper a tury T = 538–673K (325–400°C ) i w czasie od 7,2 do 14, 4 ks (od 2 do 4 h) , po dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Pierwszy wariant – elementy przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, wariant drugi – azotowane elementy umieszczone na katodzie zostały dodatkow o osłonięte ekranem aktywnym w celu intensyfikacji oddziaływania plazmy wyładowania jarzeniowego w procesie azotowania. Interpolacja poszczególnych wyników odporności na zużycie ścierne pozwoliła opisać t ę cechę w postaci funkcji wielomianowej i uzy skać wa rtości tej funkcji w nie mierzonych punktach. Dla osiągnięcia założonych celów pracy przeprowadzono badania tribologiczne na testerze T 05, zarówno próbek po procesach azotowania jonow e go, jak i próbek ze stali 304 w stanie dostawy. Określono wpływ zadanych parametrów azotowania na ubytek masy próbek w teście ścieralności.

EN

The paper proposes a polynomial tensor interpolation of obtai ned tribological results of austenitic stainless steel 304 according to AISI (X5CrNi18 10 acc. PN EN 10088 1:1998), subjected to ion nitriding process in the temperature range 538 – 673K and at 2 – 4 hours for two different variants of distribution of samples in the fluorescent chamber. The first variant elements for nitriding were placed on the cathode, the second option – nitrided components placed on the cathode were additionally protected by active screen in order to increase the impact of glow discharge plasma nitriding process. Interpolation of the individual abrasive wear resistance allowed to describe this feature in the form of a polynomial function and get the value of this function in not measured poin ts. To achieve the objectives of the work tribol ogical tests were carried out using T 05 tester, both the samples after ion nitriding processes, as well as samples of steel 304 in the state of delivery. The influence of selected parameters on the nitriding weight loss o f the sa m ples in the test abrasion was assessed.

13

Azotowanie jonowe tulei łożyskującej wykorzystywanej w produkcji układów wydechowych

Frączek T., Dyja D., Maźniak K., Ogórek M.

Inżynieria Powierzchni

|

2014

|

nr 2

36--43

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości użytkowych tulei łożyskującej wykonanej ze stali austenitycznej gatunku 304 wg AISI (X5CrNi18-10 wg PN-EN 10088-1:1998) poddanej procesowi azotowania jonowego w temperaturze T=753 K (480°C) i w czasie t1 = 14,4 ks (4 h) oraz t2 = 28,8 ks (8 h), po dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Pierwszy wariant – tuleje przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, wariant drugi – tuleje umieszczone na katodzie zostały dodatkowo osłonięte ekranem aktywnym w celu intensyfikacji oddziaływania plazmy wyładowania jarzeniowego w procesie azotowania. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw powierzchniowych, analizę struktur warstw wierzchnich oraz przemysłowy test odporności na zużycie przez tarcie. Stwierdzono, że zastosowanie ekranu aktywnego poprawia właściwości tulei łożyskującej wykorzystywanej w produkcji układów wydechowych.

EN

The paper presents the results of the performance of the bearing sleeve made of austenitic stainless steel grade AISI 304 (X5CrNi18-10 PN-EN 10088-1:1998) subjected to ion nitriding process at T = 753 K (480°C ) and at t1 = 14,4 ks (4 h) and t2 = 28,8 ks (8 h) and the distribution of two different embodiments of a glow chamber. The first variant – for nitriding sleeves were placed on the cathode, the second option – the sleeves have been placed on the cathode active screen additionally screened in order to intensify the impact of the plasma glow discharge nitriding process. In order to assess the effectiveness of the nitriding process variants studied profile analysis of the layers of surface structure analysis of surface layers and industrial test of resistance to abrasive wear. It has been found that the use of the active screen bearing sleeve improves the sleeve used in the manufacture of exhaust systems.

14

Krótkookresowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 304 metodą active screen

Frączek T., Ogórek M., Olejnik M., Maźniak K.

Inżynieria Powierzchni

|

2013

|

nr 2

50-55

PL

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 304 wg AISI (X5CrNi18-10 wg PN-EN 10088-1:1998) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze T = 673 K (400°C) i czasie t = 14,4 ks (4 h), oraz po dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Pierwszy wariant - próbki przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, wariant drugi - próbki umieszczone na katodzie zostały osłonięte ekranem wspomagającym. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono (badania analizy profilowej) otrzymanych warstw powierzchniowych, badania twardości powierzchniowej i analizę struktur warstw wierzchnich. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost szybkości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 304 a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The AISI 304 X5CrNi18-10 according to PN-EN 10088-1:1998 (PN-EN 10088-1:1998 X5CrNi18-10) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of T = 673 K (400°C) and for duration of t = 14,4 ks (4 h), for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. For the first variant specimens were placed on the cathode and for the second variant specimens positioned on the cathode were covered with a booster screen. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and the analysis of surface layer structures have been made. It has been found that application of a booster screen effects in increment of nitrogen diffusion depth into the 304 austenitic steel, what results in the surface layers thickness escalation.

15

Obróbka cieplna i cieplno-chemiczna wierteł Chirurgicznych

Frączek T., Olejnik M.

Inżynieria Powierzchni

|

2011

|

nr 4

34-38

PL

W pracy dokonano oceny wpływu azotowania jarzeniowego na właściwości warstwy wierzchniej stali austenitycznej gatunku 316L wg AISI (X2CrNiMo17-12-2 wg PN-EN 10088-1:1998). Ze stali tej wykonano wiertła chirurgiczne. Proces azotowania jarzeniowego przeprowadzono w urządzeniu do azotowania typu JON-600 w temperaturze T=733 K (460°C) i czasie t = 64,8 ks (18 h), przy czterech różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Próbki przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, na podłożu odizolowanym zarówno od katody jak i anody, czyli w tzw. "potencjale plazmy" oraz dodatkowo próbki umieszczone na katodzie, jak i w potencjale plazmy zostały osłonięte ekranem wspomagającym. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania twardości powierzchniowej, rentgenowskiej analizy fazowej, analizę struktur warstw wierzchnich oraz odporności na zużycie przez tarcie.

EN

The AISI 316L (PN-EN 10088-1:1998 X2CrNiMo17-12-2) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of T = 733 K (460°C) and for duration of t = 64,8 ks (18 h), for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber in the JON-600 device has been investigated. Surgical drills were made from this steel. The location of the samples in the working chamber was as follows: on the cathode, on the ceramic insulator (in the plasma potential mode), on the cathode with assisting shield and on the ceramic insulator with assisting shield. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants hardness tests, x-ray diffraction, the analysis of surface layer structures and wear resistance test have been carried out.

16

The influence of the laser treatment on microstructure of the surface layer of an X5CrNi18-10 austenitic stainless steel

Rozmus-Górnikowska M., Kusiński J., Blicharski M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 3

717-721

EN

The influence of laser shock processing (LSP) on microstructure of the surface layer of an X5CrNi18-10 austenitic stainless steel was studied. The laser treatment was performed using a Q switched Nd:YAG ReNOVAL laser. It was found that the laser shock processing performed under the conditions of 230 MW/cm2 laser power density and pulse duration of 18 ns produced an ablation and melting of the thin surface layer of the treated material, what indicated that the process of LSP was not purely mechanical but rather thermo-mechanical one. However SEM images of the sample cross sections showed that clusters of slip bands were formed during the treatment in the near surface region. Transmission electron microscopy of the laser-shock treated steel have also revealed a very high density of dislocations and stacking faults. The changes in microstructure came down to 70 µm. It has been found that the laser shock processing induced plastic deformation of the surface layer of the investigated material.

PL

Celem pracy była ocena wpływu laserowej obróbki odkształcającej na mikrostrukturę warstwy wierzchniej stali austenitycznej X5CrNi18-10. Proces laserowego odkształcania przeprowadzono za pomocą lasera impulsowego ReNOVALaser Nd:YAG z modulacją Q. W wyniku laserowego odkształcania stali impulsem lasera o gęstości mocy 230 MW/cm2 i czasie trwania impulsu 18 ns nastąpiło przetopienie cienkiej warstwy materiału, co wskazuje, że proces LSP nie był czysto mechaniczny, ale cieplno-plastyczny. Badania przeprowadzone za pomocą skaningowego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały, że pod cienką warstwą przetopioną znajduje się materiał odkształcony. Na wytrawionych zgładach poprzecznych stali austenitycznej pod cienką warstwą przetopioną ujawniono obecność licznych pasm poślizgu. W mikrostrukturze warstwy wierzchniej stali austenitycznej po laserowej obróbce występowała duża gęstość dyslokacji oraz liczne błędy ułożenia. Badania wykazały, że zastosowane parametry procesu LSP, powodują odkształcenie plastyczne warstwy wierzchniej badanej stali austenitycznej.

17

Zalety spawania metodą A-TIG austenitycznych stali nierdzewnych

Niagaj J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2010

|

R. 82, nr 12

33-36

PL

Omówiono etapy rozwoju spawania metodą A-TIG z zastosowaniem topników aktywujących. Przedstawiono przebieg procesu, jego zalety i ograniczenia. Szczególną uwagę zwrócono na korzyści wynikające z zastosowania metody A-TIG do spawania austenitycznych stali nierdzewnych. Przytoczono przykłady zastosowań w przemyśle.

EN

Stages of development of A-TIG welding with activating flux were discussed. Run of process, its advantages and limitations were described. Particular attention has been put on advantages, which affect the use of A-TIG process to welding of austenitic stainless steels. Examples of implementation in industry were represented.

18

Eksploatacyjne uszkodzenia stali austenitycznych w urządzeniach energetycznych

Łabanowski J., Głowacka M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2010

|

R. 82, nr 12

3-9

PL

Przedstawiono proces niszczenia stali austenitycznych stosowanych w urządzeniach energetycznych, takich jak wymienniki ciepła czy wytwornice pary, w warunkach korozji lokalnej: wżerowej, podosadowej, naprężeniowej i międzykrystalicznej, ze zwróceniem szczególnej uwagi na połączenia spawane. Analizowano wpływ składu chemicznego stali, mikrostruktury, procesu spawania i środowiska pracy. Przedstawiono wyniki badań metalograficznych zrealizowanych na mikroskopie świetlnym i skaningowym z przystawką do analizy EDS w uszkodzonej wężownicy wytwornicy pary. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano zalecenia odnoszące się do zagadnień doboru gatunku stali, technologii przetwórstwa, w tym procesu spawania i środowiska pracy, służących zwiększeniu trwałości urządzeń energetycznych.

EN

The article presents the failure process of austenitic stainless steels used in power devices, such as heat exchangers, steam generators, in terms of local corrosion: pitting, stress and intergranular corrosion, paying particular attention to welded joints area. The effect of steel chemical composition, microstructure, welding process and work environment is analyzed. The results of the metallographic investigations conducted on the damaged steam generator coil performed with the use of light microscope and scanning electron microscope equipped with the EDS analysis device are presented. On the base of obtained results some recommendations are defined relating to steel grade selection, processing (welding) technology and the working environment, in order to increase the life time of power generation equipment.

19

Krótkookresowe azotowanie jarzeniowe stali austenitycznej 316L

Frączek T., Olejnik M., Jeziorski L., Jasiński J.

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 2

63-68

PL

Badaniom poddano stal austenityczną gatunku 316L wg AISI (X2CrNiMo 17-12-2 wg PN-EN 10088-1:1998) po azotowaniu jarzeniowym w temperaturze 400 0C i czasie 4 h, oraz po dwóch różnych wariantach rozmieszczenia próbek w komorze jarzeniowej. Pierwszy wariant - próbki przeznaczone do azotowania zostały umieszczone na katodzie, wariant drugi - próbki umieszczone na katodzie zostały osłonięte ekranem wspomagającym. W celu oceny efektywności wariantów procesu azotowania przeprowadzono badania analizy profilowej otrzymanych warstw wierzchnich, badania twardości powierzchniowej i rozkładu twardości w warstwie wierzchniej, analizę struktur warstw wierzchnich oraz odporności korozyjnej. Stwierdzono, że zastosowanie ekranów wspomagających powoduje wzrost głębokości dyfuzji azotu w głąb azotowanej stali austenitycznej 316L a tym samym zwiększenie grubości otrzymanych warstw wierzchnich.

EN

The AISI 316L (PN-EN 10088-1:1998 X2CrNiMo17-12-2) grade austenitic steel after glow discharge nitriding at temperature of 400 0C and for duration of 4 h, for different variants of specimen placement in the glow-discharge chamber was investigated. For the first variant specimens were placed on the cathode and for the second variant specimens were positioned on the cathode, but covered with a booster screen. In order to assess the effectiveness of nitriding process variants, the profile analysis of obtained surface layers, surface hardness tests and surface layer hardness profile examination, the analysis of surface layer structures and corrosion resistance test were carried out. It has been found that application of a booster screen effects in increment of nitrogen diffusion depth into the 316L austenitic steel, and it cause the surface layers thickness escalation.

20

Strength analysis of nitrided layers on austenitic stainless steel based on acoustic emission (AE) mesurements

Wojnar J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2009

|

Nr 5 (200)

198-204

EN

The aim of this work was to characterize deformation and failure mechanisms of layers formed during nitriding on austenitic stainless steel. The characterization was based on acoustic emission measurements performed during the static tensile test. The experimental work included the plasma nitriding process of stainless steel grade 304 samples, microhardess measurements, microstructural investigation and XRD phase analysis. The main investigation technique used was the acoustic emission measurement. The acoustic characteristics - RMS voltage, and energy, have turned out to be especially useful, as they enable to determine the real yield limit, the exact stress-strain conditions of fracture initiation at the nitrided surface and the dynamics of the fracture progress.

PL

Detonacja jest zjawiskiem, które znane jest nauce od ponad stu lat. Na ogół rozumiemy ten proces szybkiego spalania, jednak szczegóły struktury detonacji i jej mechanizm chemiczny są nadal przedmiotem intensywnych badań ze względu na ich znaczenie praktyczne. W ostatnim okresie prace badawcze nad silnikiem z wirującą detonacją (RDE) dały nowy impuls dla badań nad zjawiskiem detonacji. Z powodu geometrycznej złożoności zjawiska wirującej i obracającej się detonacji, konieczne są nowe narzędzia do badań, eksperymentalne i numeryczne. Szczególnie ważne są bardzo silne programy do symulacji silników z wirującą detonacją. Powinny one umożliwić rozwiązanie szczegółów w polu przepływu, które są niedostępne lub nawet niemożliwe do uzyskania z analizy wyników eksperymentalnych. Z drugiej strony, jeżeli zostaną one potwierdzone, mogą być one użytecznym narzędziem w przyszłości do optymalizacji silnika z wirującą detonacją. W artykule przedstawiono najnowsze próby wykorzystania takich metod, które mają umożliwić trójwymiarowe modelowanie detonacji – w ogólności, a w szczególności – modelowanie silnika z wirującą detonacją.