Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of gas boriding on corrosion resistance of Inconel 600-alloy

Dziarski P., Makuch N., Kulka M.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2017

|

Vol. 84, nr 1

23--33

EN

Purpose: The aim of this study was to analyse the corrosion behaviour of gas-borided layers produced on Inconel 600-alloy. Two types of the borided layers were produced: fully borided and partially borided layer. The results obtained for gas-borided specimens were compared to untreated Inconel 600-alloy. Design/methodology/approach: In this paper, gas boriding in N2-H2-BCl3 atmosphere was applied to produce the boride layers on Inconel 600-alloy. This process was carried out at 910°C (1193 K) for 2 h. Microstructure observations were carried out using a light microscope. The hardness measurements were performed using a Vickers method under a load of 0.981 N. In order to evaluate the corrosion resistance, the immersion corrosion test in a boiling solution of H2O, H2SO4 and Fe2(SO4)3 was used. Findings: The gas-borided layers consisted of a mixture of nickel borides (Ni3B, Ni2B, Ni4B3, NiB) and chromium borides (CrB, Cr2B). The high thickness of compact boride layer (76-79 μm) as well as high hardness (up to 2061 HV) were obtained. Based on corrosion resistance tests it was found that in case of untreated sample the strong intergrannular attack was observed. Whereas the corrosion behavior ofgas-borided Inconel 600-alloy was more complicated and resulted from the surface condition. Research limitations/implications: The obtained results indicated that gas-boriding in N2-H2-BCl3 atmosphere could be a suitable corrosion protection if the whole surface would be covered with boride layer. Practical implications: The parameters of gas boriding in N2-H2-BCl3 atmosphere used in this study (temperature of 910°C for 2 h) allowed to produced layers of a higher thickness in comparison with other acceptable method of boriding e.g. powder-pack boriding. Originality/value: Based on the results it was found that gas-boriding in N2-H2-BCl3 atmosphere is a suitable method to protect Inconel 600-alloy from corrosion.

2

Struktura i właściwości złączy spawanych laserowo rur ożebrowanych ze stopu Inconel 600

Turowska A., Adamiec J.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2015

|

Nr 3 (29)

32--35

PL

Wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz wymagania dyrektyw Unii Europejskiej, m.in. 2001/77/EC, 2001/80/WE, 1997/97/23/WE, powodują, że konieczna jest modernizacja europejskiej energetyki, a tym samym podjęcie działań w zakresie projektowania, wytwarzania i eksploatacji urządzeń energetycznych. Jednym z rozwiązań konstrukcyjnych stosowanych w kotłach energetycznych są rury ożebrowane, które w zależności od parametrów termicznych (ciśnienia i temperatury), czynnika roboczego oraz spalin mogą być podgrzewaczami, ekonomizerami i przegrzewaczami. Ich zastosowanie wyraźnie zwiększa sprawność energetyczną kotłów – sprawność termiczna rur ożebrowanych jest 2,5 razy większa niż sprawność rur gładkich i 1,5 razy większa niż rur Faviera.

3

Mechanical properties of nickel alloy with intermetallic surface layers

Garbacz H.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

635-639

EN

Multi-layer Al2 O3+Ni-Al coatings were produced on Inconel 600 by the glow discharge assisted oxidizing of the substrates pre-coated with aluminum by magnetron sputtering. The layers have a diffusive structure and can be produced on parts of complicated shapes. The Al203 layer formed on intermetallic Al-Ni increases its hardness (7,2 GPa) and wear resistance. This paper is devoted to the influence of the multi-layered coatings on the mechanical properties of Inconel 600. The structure of the layers was examined in a scanning electron microscope equipped with an Energy Dispersive Spectrometer, and the surface topography was analyzed using a profilometer. The coated and uncoated samples were subjected to a tensile test at room temperature and at 500°C using two strain rates of 8.3-10-3 s-1 and 8.3-10-4 s-1. The low-cycle fatigue resistance at room temperature was also determined. It has been found that the coatings slightly decrease the strength of Inconel 600. A quantitative analysis of the serrations observed in the stress-strain curves also shows that the coatings reduce the intensity of the Portevin-Le Chatelier effect. Measurements of the dynamic mechanical properties showed that the coatings do not affect the fatigue strength of the nickel alloy.

PL

Warstwy Al203+Ni-Al o złożonej budowie zostały otrzymane na stopie Inconel 600 poprzez utlenianie w warunkach wyładowania jarzeniowego próbek pokrytych powłoką Al uzyskana metodą rozpylania magnetronowego. Uzyskane warstwy mają charakter dyfuzyjny i mogą być produkowane na elementach o skomplikowanych kształtach. Warstwy Al203+Ni-Al podwyższają twardość powierzchniową (7GPa) i odporność na zużycie stopu Inconel 600. Niniejsza praca dotyczy wpływu warstw na właściwości mechaniczne stopu Inconel 600. Mikrostruktura warstw była badana przy użyciu mikroskopu skaningowego wyposażonego w przystawkę EDS. Topografia powierzchni próbek po procesie obróbki powierzchniowej była analizowana przy użyciu profilometru. Próbki w stanie wyjściowym i z warstwą międzymetaliczną były poddane próbom rozciągania w temperaturze pokojowej i w 500°C przy dwóch szybkościach odkształcenia 8.3- 10-3 s-1i 8.3-10-4 s-1. W pracy badano również odporność na niskocyklowe zmęczenie. Wykazano, że uzyskane warstwy w niewielkim stopniu obniżają wytrzymałość stopu Inconel 600. Ilościowa analiza oscylacji obserwowanych na krzywych naprężenie-odkształcenie pokazała, że intermetaliczne warstwy zmniejszają intensywność procesu Portevin-Le Chatelier. Pomiary dynamicznych właściwości mechanicznych wykazały, że warstwy nie wpływają w sposób istotny na wytrzymałość zmęczeniową stopu niklu.

4

Struktura i właściwości warstw kompozytowych typu Al2O3 + Al-Ni na stopie Inconel 600 wytwarzanych metodą dwustopniową

Słoma J., Tacikowski M., Woźniak M., Łunarska E., Wierzchoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 6

885-889

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań warstw z faz międzymetalicznych typu Al-Ni z zewnętrzną strefą tlenku Al2O3 opierających się na metodzie dwustopniowej (typu duplex), polegającej na utlenianiu w warunkach wyładowania jarzeniowego podłoży ze stopu Inconel, uprzednio pokrytych powłoką aluminium osadzaną metodą rozpylania magnetronowego. Proces utleniania realizowany w temperaturze 560 °C przez 4 godz. prowadzi do dyfuzyjnego przekształcenia powłoki aluminium i sąsiadujących z nią obszarów podłoża w kompozytową warstwę typu Al2O3 + AlNi + AlCr2 + AlNi3 + Cr (Fe,Ni) + Ni (Cr, Fe, Al) o grubości 15 žm. Otrzymana warstwa wykazuje złożoną wielostrefową strukturę. Powierzchnię warstwy tworzy cienka strefa nanokrystalicznego tlenku aluminium Al2O3. Pokrywa ona główną strefę warstwy zbudowaną z fazy AlNi. W strefie tej, w pobliżu granicy z tlenkiem aluminium, występują drobne aglomeraty nanokrystalicznego Al2O3. W przypowierzchniowej części tej strefy występują również wydzielenia fazy AlCr2. Strefę AlNi oddziela od podłoża strefa dyfuzyjna typu Ni (Cr, Fe, Al), w obszarze tym występują również nieliczne ziarna fazy Ni3Al oraz skupiska ziaren fazy Cr(Fe, Ni). Strefa ta jest silnie wzbogacona w chrom. Fakt ten sugeruje, że wzrost strefy AlNi wywołuje dyfuzję wsteczną, w kierunku podłoża ze stopu Inconel. Obecność warstw faz międzymetalicznych typu Al-Ni z zewnętrzną strefą tlenku Al2O3 wywołuje wzrost twardości do 730 HV0,05 oraz znaczącą poprawę odporności na zużycie przez tarcie i korozję.

EN

The duplex technique which combines glow discharge assisted oxidizing with precoating the Inconel 600 substrate with aluminum by magnetron sputtering (Fig. 1,2) was used to produce Al-Ni intermetallic layers, with an external Al2O3 surface zone (Fig. 2, 3, 6). The oxidizing process carried out at 560 °C for 4h leads to a diffusion-induced transformation of the aluminum coating and the adjacent Inconel zone into a 15 žm thick composite layer of the Al2O3+AlNi + AlCr2 + AlNi3+ Cr (Fe, Ni)+ Ni(Cr, Fe, Al) type. The layer exhibits the complex multi zone structure (Fig. 4). The surface of the layer was constituted by a tin nanocrystalline Al2O3 zone. The oxide zone covers the main zone of the layer that is composed of the AINi intermetallic phase. In this zone, near its interface with the oxide zone, there occur small agglomerates of nanocrystalline Al2O3. The upper and thicker part of the AINi zone contains precipitates of the AlCr2 phase. The AINi zone is separated from Inconel by a diffusion zone of the Ni (Cr, Fe, Al) type. This region contains individual Ni3Al grains and also groups of the Cr(Fe, Ni) phase grains and, thus, locally, it is strongly enriched with chromium (Fig. 5). This suggests that the formation of the AINi zone induces a sort of an ,,up hill" diffusion effect of chromium into the Inconel substrate. The presence of the intermetallic Al-Ni layer with an external Al2O3 surface zone result in the surface hardness increase to about 730 HV0.05 and also in the significant wear (Fig. 7, 8) and corrosion resistance (Fig. 9) improvement.