Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Physicochemical properties of the Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 layer system in air and Ar/H2/H2O gas mixture

Bobruk M., Brylewski T.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 11

392--395

EN

The oxidation kinetics and electrical properties of the Fe-25Cr stainless steel with the (La,Sr)CrO3 thick film coating were studied during its oxidation at 1073 K for 650 hrs in air and the Ar/H2/H2O gas mixture. The investigated material was the DIN 50049 steel covered with the (La,Sr)CrO3 paste using the screen printing method. To prepare the paste, La0.8Sr0.2CrO3 micropowder was obtained via EDTA gel processes. Kinetic studies demonstrated that the application of the investigated coating can reduce the rate of corrosion of this type of steel by approximately as much as an order of magnitude. The measured values of area-specific resistance of the Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 layered system after oxidation in the afore-mentioned atmospheres were ca. 50% lower than the upper limit specified for interconnects (0.1 Ω⋅cm2).

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania i właściwości elektrycznych stali ferrytycznej Fe-25Cr z powłoką (La,Sr)CrO3 podczas jej utleniania w 1073 K przez 650 godz. w powietrzu i mieszaninie gazu Ar/H2/H2O. Badaniom poddano stal DIN 50049 z naniesioną pastą (La,Sr)CrO3 za pomocą metody sitodruku. Do przygotowania pasty użyto mikroproszku La0.8Sr0.2CrO3, który otrzymano metodą EDTA gel processes. Badania kinetyczne dowiodły, że w wyniku zastosowania powłoki ceramicznej można obniżyć szybkość korozji tego typu stali nawet o około rząd wielkości. Zmierzone wartości powierzchniowej rezystancji elektrycznej układu warstwowego Fe-25Cr/(La,Sr)CrO3 po utlenianiu w w/w atmosferach były około 2 razy niższe od górnej granicy dopuszczalnej dla interkonektorów (0,1 Ω⋅cm2).

2

Fizykochemiczne właściwości układu warstwowego Fe-25Cr/(La,Ca)CrO3 w atmosferze powietrza i mieszanin gazów Ar/H2/H2O i Ar/CH4/H2O

Brylewski T., Bućko M.M., Rakowska A., Dąbek J., Przybylski K.

Materiały Ceramiczne

|

2013

|

T. 65, nr 1

8--19

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania i właściwości elektrycznych stali ferrytycznej Fe-25Cr z powłoką (La,Ca)CrO3 podczas jej utleniania w 1073 K w powietrzu i mieszaninach gazów Ar/H2/H2O i Ar/CH4/H2O. Badaniom poddano stal DIN 50049 z naniesioną pastą (La,Ca)CrO3 przy pomocy metody sitodruku. Do przygotowania pasty użyto mikroproszku La0,8Ca0,2CrO3, który otrzymano metodą współstrącania i kalcynacji. Kinetykę wzrostu zgorzeliny na stali czystej oraz pośredniej warstwy reakcyjnej na granicy rozdziału stal/powłoka układu warstwowego Fe-25Cr/(La,Ca)CrO3 w w/w warunkach można opisać w przybliżeniu prawem parabolicznym. Morfologię oraz skład chemiczny i fazowy produktów utleniania stali czystej i stali z powłoką (La,Ca)CrO3 badano przy pomocy SEM-EDS, TEM-SAD i XRD. Wpływ pośredniej warstwy reakcyjnej na właściwości elektryczne badanego układu stal/powłoka przedyskutowano w aspekcie jego przydatności do konstrukcji metalicznych interkonektorów dla ogniw paliwowych SOFC.

EN

The oxidation kinetics and electrical properties of the Fe-25Cr stainless steel coated in the (La,Ca)CrO3 thick film were studied during its oxidation at 1073 K in air and Ar/H2/H2O and Ar/CH4/H2O gas mixtures. The material for the experiments was the DIN 50049 steel covered with the (La,Ca)CrO3 paste, using the screen printing method. To prepare the paste, La0.8Ca0.2CrO3 micropowder was obtained via co-precipitation and calcination. The kinetic growth of the scale on pure steel and of the intermediate reactive layer at the steel/coating interface of the Fe-25Cr/(La,Ca)CrO3 layer system in the afore-mentioned conditions approximately follows the parabolic rate law. The morphology, and the chemical and phase compositions of the oxidation products of pure steel and the steel coated with (La,Ca)CrO3 were investigated using SEM-EDS, TEM-SAD and XRD analyses. The effect of the intermediate reactive layer on the electrical properties of the studied system is discussed in terms of its applicability for the construction of metallic interconnects used in SOFCs.

3

Fizykochemiczne właściwości materiałów w układzie Crofer 22 APU/La(0,6)Sr(0,4)Co(0,2)Fe(0,8)O3 na interkonektory do zastosowania w SOFC

Miszczyk M., Dziekan E., Przybylski K., Brylewski T., Gaweł R. A., Kruk A.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

131-141

PL

W pracy zastosowano materiał katodowy La(0,6)Sr(0,4)Co(0,2)Fe(0,8)O3 (LSCF48) do otrzymania przewodzącej powłoki na interkonektorze ze stali ferrytycznej Crofer 22 APU z przeznaczeniem do budowy ogniwa SOFC. Powłoki LSCF48 w postaci pasty nakładano na powierzchnie stali metodą sitodruku, a następnie poddawano odpowiedniej obróbce termicznej. Do badań fizykochemicznych przygotowano trzy rodzaje próbek: próbki ze stali czystej (Crofer 22 APU), próbki z powłoką naniesioną na podłoże niemodyfi kowane powierzchniowo (Crofer 22 APU/LSCF48) oraz próbki z powłoką naniesioną na podłoże po uprzednim jego utlenianiu w 1073 K przez 24 godz. w powietrzu (Crofer 22 APU/Cr2O3/LSCF48). W oparciu o badania kinetyki utleniania w/w próbek w 1073 K przez 528 godz. w powietrzu stwierdzono, że najwyższą odporność na cykliczne warunki utleniania wykazuje układ Crofer 22 APU/LSCF48. Tak korzystne zjawisko wynika z faktu, że omawiana powłoka bez udziału warstwy przejściowej Cr2O3 wykazuje dobrą przyczepność do rdzenia metalicznego dzięki utworzeniu pośredniej warstwy reakcyjnej pomiędzy metalem a materiałem powłoki. Z utworzeniem tej warstwy reakcyjnej wiąże się też niższa powierzchniowa rezystancja elektryczna w 1073 K w powietrzu w porównaniu z czystą stalą Crofer 22 APU.

EN

In this work, La(0.6)Sr(0.4)Co(0.2)Fe(0.8)O3 (LSCF48) cathode material was used to obtain a conductive coating on Crofer 22 APU ferritic steel interconnect in order to produce a SOFC stack. The LSCF48 coating was deposited on the steel surface via screen-printing and then was subjected to the appropriate thermal treatment. Three types of samples were prepared for physicochemical studies: (i) samples of pure steel (Crofer 22 APU), (ii) samples with coating deposited on the substrate without surface modification (Crofer 22 APU/LSCF48) and (iii) samples with coating deposited on the substrate after its oxidation at 1073 K for 24 hrs in air (Crofer 22 APU/Cr2O3/LSCF48). From the oxidation kinetics study of the afore-mentioned samples carried out at 1073 K for 528 hrs in air, it follows that the Crofer 22 APU/LSCF48 system shows the highest resistance against corrosion in cyclic oxidation conditions. Such a favorable phenomenon is the result of good adhesion between the afore-mentioned coating without the transient Cr2O3 layer and the metallic substrate, due to the formation of an intermediate reaction layer at the metal/coating interphase. The formation of this intermediate reaction layer also leads to lower area specific resistance in air at 1073 K in comparison to pure Crofer 22 APU steel.

4

Wpływ wysokotemperaturowej obróbki żeliwa na strukturę warstwy wierzchniej utworzonej w wyniku cynkowania zanurzeniowego

Jędrzejczyk D.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 2

46-48

PL

W pracy przedstawiono wpływ wysokotemperaturowej korozji (850-1050oC, 4-12 godzin) na zmianę struktury warstwy przypowierzchniowej cylindrycznych próbek o średnicy = 11 mm i długości l = 110 mm, wykonanych z różnych rodzajów żeliwa (z grafitem płatkowym, wermikularnym i kulkowym) oraz efekt procesu cynkowania zanurzeniowego. Badania wykonano w oparciu o kompleksową analizę metalograficzną oraz RTG. Celem pracy było zweryfikowanie możliwości wypełnienia grafitowych porów powstałych po utlenianiu żeliwa cynkiem i tym samym otrzymanie nowej specyficznej warstwy podpowierzchniowej o charakterze struktury kompozytowej.

EN

The paper presents the influence of high temperature (850-1050oC) and holding time (4-12 hours) of oxidation on the subsurface structure change of cylindrical samples ????=11 mm length l = 110 mm made from different grade of cast iron (with flake, vermicular and nodular graphite) as well as on the effect of hot-dip zinc coating. The investigations are supported by complex metallographic and X-Ray analysis. The aim of experiment is to verify the possibility to get filled with zinc the graphite caverns created as the result of oxidation and obtain in this way the new specific subsurface layer similar to composite structure.

5

Intensyfikacja zanurzeniowej obróbki powierzchniowej żeliwa poprzez proces wysokotemperaturowego utleniania

Jędrzejczyk D.

Inżynieria Powierzchni

|

2010

|

Nr 1

44-49

PL

W pracy przedstawiono wpływ wysokotemperaturowej korozji (850-10500C, 4-12 godzin) na zmianę struktury warstwy przypowierzchniowej cylindrycznych próbek o średnicy f = 11 mm i długości l = 110 mm, wykonanych z różnych rodzajów żeliwa (z grafitem płatkowym, wermikularnym i kulkowym) oraz efekt procesów kąpielowej obróbki powierzchniowej – cynkowania zanurzeniowego oraz miedziowania. Badania wykonano w oparciu o analizę metalograficzną oraz RTG. Celem pracy było zweryfikowanie możliwości wypełnienia grafitowych porów powstałych po utlenianiu żeliwa cynkiem lub miedzią i tym samym otrzymanie nowej specyficznej warstwy przypowierzchniowej o charakterze struktury kompozytowej.

EN

The paper presents the influence of high temperature (850-1050 0C) and holding time (4-12 hours) of oxidation on structure changes of the subsurface layer on cylindrical samples f = 11mm length l = 110 mm made from different grades of cast iron (with flake, vermicular and nodular graphite) as well as on the effect of hot-dip zinc coating and copperizing. The investigations have been done with metallographic and X-Ray analysis. The aim of experiment is to verify the possibility to get filled with zinc or copper the graphite caverns created as the result of oxidation and obtain in this way the new specific subsurface layer similar to composite structure.

6

Wpływ wysokotemperaturowej obróbki materiału na charakter warstwy wierzchniej żeliwa po miedziowaniu

Jędrzejczyk D., Hajduga M.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 4-5

159-162

PL

Praca dotyczy efektów uzyskanych w wyniku miedziowania żeliwa różnymi metodami. Autorzy badali wpływ wysokotemperaturowego utleniania, jako etapu poprzedzającego nanoszenie warstwy miedzi na zmiany struktury warstwy wierzchniej oraz przypowierzchniowej żeliwa z grafitem płatkowym. Uzyskane efekty porównano do tych, jakie otrzymano w wyniku miedziowania żeliwa w ciekłej miedzi bez wstępnej obróbki cieplnej, oraz miedziowania podczas toczenia. W efekcie przeprowadzonego wysokotemperaturowego utleniania w warstwie przypowierzchniowej żeliwa powstały pory, które w wyniku miedziowania w ciekłej miedzi zostały wypełnione nową fazą i tym samym uzyskano warstwę o odmiennych właściwościach. Dodatkowo stwierdzono, że w żeliwie poddanym wstępnej obróbce cieplnej grubość warstwy wzbogaconej w miedź jest znacznie większa niż warstwy uzyskanej innymi metodami.

EN

The paper presents results obtained during the process of coating (with different methods) the cast iron with copper. Authors studied the influence of the high-temperature oxidation, as the preliminary stage preceding coating with copper, on changes of surface layer structure as well as on cast iron with flake graphite subsurface layer. Results of experiments were compared to those obtained during cast iron coating in liquid copper without preliminary thermal processing, and for coating with copper during turning. As the consequence of the high-temperature oxidation pretreatment pores have been created in subsurface layer of cast iron, that during coating in liquid copper were filled with new phase and in this way the new zone with different properties was obtained. Additionally it was stated that the cast iron layer enriched in copper is considerably thicker than layers obtained with different methods.

7

Wysokotemperaturowa korozja elementów kotłów przemysłowych napawanych stopami niklu Inconel 625 i 686

Adamiec J., Piliszko B.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 6

907-913

PL

Spalanie w kotłach przemysłowych odpadów i śmieci sortowanych powoduje tworzenie się w spalinach bardzo agresywnych chlorków i fluorków, których szkodliwe oddziaływania wymagają odpowiednich zabezpieczeń takich elementów kotłów, jak rury wymienników i komory spalania przed korozją i erozją. W pracy opisano zjawiska i procesy korozyjne w komorach spalania kotłów umożliwiających spalanie odpadów (tab. 1, rys. 1). Podano sposoby zabezpieczania przed korozją elementów kotłów. Zakres badawczy pracy obejmował próby odporności korozyjnej napoin ze stopu Inconel 625 i 686 w atmosferze gazu N2 + 9 % O2 + 0,08 % SO2 przez 750 h. Temperatura symulowanej mieszaniny gazów wynosiła 800 °C. Do badań wykorzystano próbki wycięte z rur ze stali St35.8I (K10) napawanych metodą MAG w Energoinstalu S.A. (rys. 2,3, tab. 3). Dla porównania badano również materiał rury, tj. stal St35.8I oraz druty spawalnicze ze stopu Inconel 625 i 686 użyte do napawania (tab. 2). Zawartości żelaza na powierzchni napoiny mieściła się w przedziale od 2,5% do 10% (tab. 2). Wyniki testu odporności na korozje wysokotemperaturową napoin ze stopów Inconel pokazano na rys. 4. Przeprowadzono badania makro- i mikrograficzne efektów korozji (rys. 5-7) oraz mikroanalizę składu chemicznego (rys. 8) Badania uzupełniono rentgenowską analizą fazową (rys. 9, 10). Analiza uzyskanych intensywności procesu korozji wskazuje na parabolicznyny charakter zmian masy próbki w czasie eksperymentu (rys. 4). Wyniki intensywności korozji przedstawione na rys. 4 wskazują na dużą odporność napoin inconelowych na korozję (szybkość korozji wynosi 0,0033 (mg/cm2)/h), na którą w małym stopniu wpływa zawartość Fe w zakresie do 10 % (rys. 5). Procesy korozyjne powodują powstanie na napoinach inconelowych warstewki tlenków Cr2O3 o grubości 5-10 um (rys. 6a), która stanowi warstwę pasywacyjną ograniczającą szybkość korozji. Obecność żelaza na powierzchni napoiny sprzyja tworzeniu się tlenku Fe3O4, co pogarsza odporność napoin na korozję i erozje (rys 10).

EN

Incineration of waste and sorted rubbish in industrial boilers results in the formation of very aggressive chlorides and fluorides in off-gases, whose harmful action requires appropriate protection of certain boiler elements, such as heat exchanger pipes and combustion chamber, against corrosion and erosion. This paper describes the phenomena and corrosion processes taking place in boilers' combustion chambers enabling waste incineration (Tab. 1, Fig. 1). Methods of protecting boiler components against corrosion are provided. The scope of the research under this project included corrosion resistance tests of padding welds made of the Inconel alloy, version 625 and 686, in the atmosphere of N2 + 9 % O2 + 0.08 % SO2 during 750 h. The temperature of a simulated gas mixture was 800 °C. Samples cut out of pipes made of the St35.8I (K10) steel, surfaced by welding via MAG by the company Energoinstal SA, were used in the tests (Fig. 2, 3, Tab. 3). For a comparison, the pipe material, i.e. the steel St35.8I was also investigated and so were welding wires made of Inconel 625 and 686 used for surface welding (Tab. 2). The iron content on the padding weld surface ranged between 2.5 % and 10 % (Tab. 2). The results of high-temperature corrosion resistance test of the padding welds made of the Inconel alloys are shown in Fig. 4. Macro- and micrographic tests of the corrosion effects (Fig. 5-7) and a microanalysis of the chemical composition were carried out (Fig. 8). The tests were supplemented with an X-ray phase analysis (Fig. 9, 10). An analysis of the obtained corrosion process intensity shows a parabolic nature of the sample mass variations during the experiment (Fig. 4). The corrosion intensity results presented in Fig. 4 show high corrosion resistance of the Inconel padding welds (the corrosion rate amounts to 0.0033 (mg/cm2)/h), which is hardly influenced by the Fe content of up to 10% (Fig. 5). The corrosion processes induce the formation of Cr2O3 oxide films of 5-10 um thickness on the Inconel padding welds (Fig. 6a). The films constitute passivation layers which reduce the corrosion rate. The presence of iron on the padding weld surface is conducive to the formation of an Fe3O4 oxide, which worsens the padding welds' resistance to corrosion and erosion (Fig. 10).

8

Numeryczna analiza adaptacji sprężysto-plastycznej konstrukcji w warunkach zniszczenia wysokotemperaturową korozją

Dudda W., Badur J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Mechanika

|

2001

|

Z. 24

145--152

PL

Rozszerzony model ratchettingu dla żarowytrzymałych stali w warunkach zniszczenia korozyjnego został skalibrowany i zaimplementowany w programie KRAT do wyznaczenia kombinowanej adaptacji konstrukcji kratowych podlegających wieloparametrowym cyklicznym obciążeniom termo-mechanicznym.

EN

An extended ratchetting model for low-alloys steels combined with corrosion degradation has been calibrated using uniaxial data and implemented in the FE code KRAT to predict ratchetting or/and shakedown results for the truss structures undergoing the multi-parameter thermo-mechanical cycling loading.

9

Dyfuzyjne pokrycia MeCrAl+Al otrzymywane metodą Arc-PVD na żarowytrzymałych stopach niklu

Swadźba L., Maciejny A., Hetmańczyk M., Mendala B., Pucka G., Szala J.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 2

379-386

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem żaroodpornych pokryć na stopach niklu metodą Arc-PVD z wykorzystaniem reakcji egzotermicznej pomiędzy niklem oraz Al z utworzeniem faz międzymetalicznych Ni-Al. Po obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu w temperaturze 1050°C NiAl pokrycia zawierały 21% at. Al i miały grubość 50 fam. W kolejnym etapie wytwarzano pokrycia o bardziej złożonym składzie chemicznym - NiCoCrAlY. Pokrycia NiCoCrAlY były otrzymywane z dwóch targetów i wykazywały dobrą zgodność składu chemicznego ze składem chemicznym pokrycia oraz równomierne rozmieszczenie pierwiastków. Po naniesieniu pokrycia NiCoCrAlY na powierzchnię nanoszono aluminium metodą Arc-PVD po czym przez zmianę parametrów pokrywania wywoływano reakcję syntezy egzotermicznej pomiędzy NiCoCrAlY a Al z wytworzeniem fazy NiAl zawierającej Co, Cr, Y. Wykazano silną segregację itru w warstwie, w przypadku gdy końcowa obróbka cieplna przeprowadzona była w atmosferze powietrza. Wykazano możliwość otrzymywania metodą PVD faz międzymetalicznych, zwłaszcza NiAl modyfikowanych Co, Cr oraz Y. Pokrycia wytwarzano na żarowytrzymałym stopie niklu ŻS6K. Wykonano próby pokrywania łopatek turbiny.

EN

Investigations of obtaining high temperature coatings on the Ni base superalloys by the Arc-PVD method, using exothermic reaction processes between Ni and Al with NiAl intermetallic formation are presented in the article. By the diffusion heating at 1050°C NiAl high temperature diffusion coating containing 21% at. Al and 50 |um thick was obtained. In the next stage coatings with more complex chemical composition - NiCoCrAlY were formed. The NiCoCrAlY coatings were made of two targets good consistence between the chemical composition of the targets of the coatings and an uniform distribution of elements in the coatings were shown. Then the surface was covered with aluminium also by the Arc-PVD method. In the vacuum chamber of the equipment a synthesis reaction between NiCoCrAlY and Al with the formation of NiAl inter-metallics of high Co, Cr, Y content was initiated. The final heat treatment of coatings was conducted in the air and vacuum at 1050°C. The strong segregation of yttrium in to the oxide scale in the specimens heated in the air was shown. It was possible to obtain NiAl intermetallics phase coatings modified by Co, Cr and Y by the Arc-PVD method. The coatings were conducted on cast Ni base superalloy ZS6K.