In the paper, the passive surface layers of AISI 304L after standard (EP50) and very-high-current density electropolishing (EP1000) in a mixture of orthophosphoric and sulfuric acids in a 1:4 ratio, are presented. The main finding of the presented studies is enrichment of the steel surface film in chromium: total chromium to total iron ratio was equal to 6.6 after EP50 and to 2.8 after EP1000; on the other hand, chromium compounds to iron compounds ratio was equal to 10.1 after EP50, and 3.9 after EP1000.
W artykule przedstawiono badania twardości i zredukowanego modułu Younga próbek tytanu Ti i jego stopów Ti-13Nb-13Zr, Ti-24Nb-4Zr-8Sn, niobu Nb i stali nierdzewnej 0H17N14M2. Badania wykonano w VŠB-TU Ostrava (Czechy) nanoindenterem TI 950 TriboIndenter firmy Hysitron. Wyniki przedstawiono w formie wykresów słupkowych oraz w formie tabelarycznej zawierającej przedziały uzyskanych wartości badanych własności mechanicznych materiałów.
EN
The article presents the studies of reduced Young's modulus and hardness of titanium and its alloys, niobium and stainless steel samples, conducted in VŠB-TU Ostrava (Czech Republic) with using nanoindenter Hysitron TI 950 TriboIndenter. The samples by abrasive polishing using Struers Tegra Pol 35 were prepared. Mechanical treatment was carried out by setting the force of 10 N and the rotation speed of 200 min-1, and using abrasive papers successively a grain size of 320, 800, 1000 and 1200 μm. Diamond polishing paste of grain size from 3 to 1 μm to get best surface were used. Measurements showed, that the highest nanohardness revealed niobium (8.11 GPa), the lowest austenitic steel 00H17N14M2 (3.69 GPa). The highest value of reduced Young's modulus was measured for austenitic steel 00H17N14M2 (194.94 GPa), the lowest for titanium alloy Ti-13Nb-13Zr (89.19 GPa). In addition, it was found that the alloy structure and its composition influence the values of the hardness and reduced Young’s modulus.
The XPS results of AISI 316L passive surface layer after mechanical MP and electrochemical (EP, MIX) polishing with additional passivation in 20 vol% nitric acid HNO3 at 50 °C for 30 min are presented. The studies revealed the highest iron Fe 2p and chromium Cr 2p signals from surface layer after electrochemical polishing without stirring EP and passivation in HNO3 whereas the lowest signals were recorded after mechanical polishing MP and similar passivation. After the passivation of abrasively treated MP samples done the atomic concentration of chromium compounds was over 93 at% and after passivation of electropolished EP and MIX samples the atomic percentage of chromium compounds was about 88 at% of the whole chromium concentration. The iron compounds after MP equaled about 65 at%, and after EP and MIX about 58 at% of the whole amount of detected iron. In all samples and all studied passive layers mainly oxides and hydroxides as well as sulfates and phosphates of iron and/or chromium were detected. Presented results can be used as reference data for the analysis of other passive layers usually obtained after chemical and electrochemical treatments as well as electro-machining operation.
PL
W artykule przedstawiono wyniki XPS warstw wierzchnich po pasywowaniu w 20 obj% HNO3 w temperaturze 50 °C przez 30 minut powierzchni na stopowej stali austenitycznej AISI 316L zarówno po wcześniejszej obróbce mechanicznej MP, jak i standardowym polerowaniu elektrochemicznym bez mieszania EP jak i z mieszaniem elektrolitu MIX. Odnotowano największą sygnał zarówno dla żelaza Fe 2p, jak i dla chromu Cr 2p w warstwie wierzchniej po standardowym elektropolerowaniu EP, natomiast najmniejszy sygnał został zarejestrowany dla pasywowanej powierzchni stali polerowanej mechanicznie. Po pasywacji, w pasywnej warstwie wierzchniej znajdowały się związki chromu i żelaza: odpowiednio po MP ponad 93 at% i 65at%, natomiast po EP i MIX około 88 at% i 58 at%. We wszystkich zbadanych warstwach pasywnych przeważały tlenki i wodorotlenki oraz fosforany i siarczany żelaza i/lub chromu. Zaprezentowane wyniki należy traktować jako punkty odniesienia do dalszych studiów nad warstwami pasywnymi otrzymywanymi poprzez chemiczne, elektrochemiczne oraz elektromechaniczne obróbki.
W pracy zaprezentowano wyniki badań stali 13CrMo4-5 ze względu na własności mechaniczne. Badany materiał jest najczęściej używany do produkcji wysokociśnieniowych rurociągów parowych w elektrociepłowniach. Do badań użyto rury ze stali 13CrMo4-5 o średnicy 159 mm i grubości 14,2 mm. Wykonano próby rozciągania, zginania, badania twardości, mikrostruktury oraz składu chemicznego. Naprężenie graniczne w próbie rozciągania wyniosło średnio 452 MPa. Próbki zostały poddane zginaniu o kącie gięcia 180°. Zmierzona twardość dla wyżej wymienionej stali wyniosła 147 ± 7,67 HV10. Badania mikrostruktury wykazały ferrytyczno-bainityczną strukturę materiału. Artykuł obrazuje badania, które można wykorzystać do kontroli jakości nowo wykonanych wyrobów, celem eliminacji produktów niespełniających wymagań określonych normą przedmiotową lub wymagań wykonania odbioru WUDT.
EN
The article presents the research results of steel 13CrMo4-5 due to the mechanical and chemical properties. The tested material is mostly used to produce high pressure steam pipelines in heat and power plants. The studies were performed on 13CrMo4 steel pipe with a diameter of 159 mm and a thickness of 14.2 mm. There were performed following analyses: the tensile test, flexural bending, test of hardness, microstructure examination and chemical composition. The average of the stress limit in a tensile test is 452 MPa. The samples were undergone flexural bending angle of 180°. The hardness measured for the above-mentioned steel was 147 ± 7.67 HV10. The studies have shown the microstructure of the material as ferritic-bainitic structure. Article illustrates the research that can be used for quality control of newly made products as well as in avoidance of products which do not fulfill the standards.
W pracy zaproponowano metodę identyfikacji warstw o różnej nanotwardości powstałych po walcowaniu na zimno austenitycznej stali stopowej AISI 316L. Przedstawiono wyniki badań nanoindentacyjnych warstw wierzchnich stali AISI 316L po roztwarzaniu w wyniku polerowania elektrochemicznego w prądach o gęstości 50, 500 i 900 A/dm². Otrzymane wartości zredukowanego modułu Younga i nanotwardości wyniosły odpowiednio dla EP50: 12,6 GPa i 3,1 GPa; dla EP 500: 3.3 GPa i 1.2 GPa; dla EP900: 0,7 GPa i 0,2 GPa.
EN
The article proposes a method to surface identify layers of different nanohardness created after cold rolling of austenitic stainless steel AISI 316L. The results of research of AISI 316L surface layers after electrochemical polishing EP with the current density of 50, 500 and 900 dm² are given. The resulting values of the reduced Young's modulus and nanohardness reached, for EP50: 12.6 GPa and 3.1 GPa, for EP 500: 3.3 GPa and 1.2 GPa, and for EP900: 0.7 GPa and 0.2 GPa.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.