Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The operating properties of exhaust valves under heavy thermal and mechanical loads are dependent on the strength of steel i.e. resistance to mechanical deformations under increased and high temperatures and high temperature corrosive action of hot exhaust gas. Long term operation of exhaust valves under the conditions of cyclic thermal and mechanical tensions in the environment of diesel exhaust gas where the main oxidizing components are oxygen, carbon dioxide and overheated steam leads to a corrosion of the steel surface and diffusion processes on the thin surface layer of steel, which, under extreme conditions, may lead to a deformation of the valve, an increased leakage of the combustion chamber and a damage or destruction of the engine. The investigations of the corrosion resistance of valve steel in diesel exhaust gas containing 5, 10 and 20 % of FAME were conducted on the durability test stand of BOSMAL Automotive Research and Development Institute in Bielsko-Biała in the oxidation catalyst chamber under the conditions simulating the operation of exhaust valves in diesel engines. The tests have confirmed that the corrosion resistance of valve steel in diesel exhaust gas decreases with an increased content of FAME in the fuel and as the content of Cr, Si, Ni is reduced in the tested valve steel and the content of Mn is increased in the tested valve steel.
PL
O walorach eksploatacyjnych wysokoobciążonych cieplnie i mechanicznie zaworów wylotowych decyduje żarowytrzymałość stali, tj. jednoczesna odporność stali na odkształcenia mechaniczne w podwyższonych i wysokich temperaturach oraz wysokotemperaturowe korozyjne oddziaływanie gorących gazów spalinowych. Długookresowa eksploatacja zaworów wylotowych w warunkach cykliczno zmiennych naprężeń cieplnych i mechanicznych w atmosferze spalin oleju napędowego, gdzie głównymi składnikami utleniającymi są tlen, dwutlenek węgla i przegrzana para wodna powoduje jednoczesną korozję powierzchni stalowej oraz procesy dyfuzyjne w cienkiej warstwie przypowierzchniowej stali, co w skrajnych warunkach eksploatacyjnych może prowadzić do odkształcenia zaworów, zmniejszenia szczelności komory spalania i uszkodzenia lub zniszczenia silnika spalinowego. Badania odporność korozyjnej stali zaworowych w gazach spalinowych oleju napędowego z dodatkiem 5, 10 i 20 % FAME prowadzono w komorze roboczej reaktora utleniającego w warunkach symulujących pracę zaworów wylotowych w silnikach o zapłonie samoczynnym na stanowisku badań trwałościowych Instytutu Badań i Rozwoju Motoryzacji w Bielsku-Białej. Badania wykazały, że odporność korozyjna stali zaworowych w gazach spalinowych oleju napędowego zmniejsza się wraz ze zwiększeniem zawartości FAME w oleju napędowym oraz zmniejszeniem zawartości Cr, Si, Ni i zwiększeniem zawartości Mn w badanych stalach zaworowych.
2
Content available remote Korozja stali zaworowych w atmosferze spalin gazu LPG
PL
Zbadano przebieg korozji czterech gatunków stali zaworowych (X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 i X55CrMnNiN20-8) w atmosferze spalin gazu LPG, w warunkach wstrząsów cieplnych. Wykazano, że proces korozji przebiega najwolniej w przypadku stali o największej zawartości chromu (X33CrNiMn23-8). Szybkość korozji wszystkich badanych stali w atmosferze spalin gazu LPG jest porównywalna do tej obserwowanej w przypadku atmosfer gazów spalinowych etyliny z 5% zawartością etanolu.
EN
The corrosion of four valve steels (X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 and X55CrMnNiN20-8) in combustion gases of LPG has been studied under thermal shock conditions. It has been found that X33CrNiMn23-8 steel, containing highest chromium concentration, shows best resistance to corrosion attack in comparison to other steels under investigation. The corrosion resistance of all studied steels in combustion gases of LPG is comparable with that observed in the case of combustion gases of petrol containing 5 wt. % of ethanol.
EN
Out of the many components of four-stroke diesel engines the exhaust valves are under significant constant thermal and mechanical loads. They operate in a highly corrosive environment of hot exhaust gases. The durability of these elements is determined by the creep resistance of steel i.e. simultaneous resistance to mechanical deformations under high temperatures and the resistance of the surface to corrosive hot exhaust gases. Long term cyclic heating and burning of the exhaust valves in the exhaust gases whose main components are oxygen, carbon dioxide and superheated steam results in a simultaneous corrosion of the steel surface and core diffusion of carbon and alloy elements in the thin layer of the steel surface. In extreme operating conditions this may lead to a deformation of the exhaust valves, a reduction of the air tightness of the combustion chamber or damage or destruction of the engine. The paper discuses the results of investigations of the influence of Cr, Ni, Mn and Si on the oxidation rate of high alloy austenitic valve steel in the diesel oil exhaust gases containing 5% of biocomponents. The corrosion tests were conducted in the temperate of 973 K and 1173 K under the conditions simulating the operation of the exhaust valves in diesel engines under heavy thermal loads. Based on the conducted research significant influence of the said alloy elements on the oxidation rate of the valve steel in the exhaust gases has been observed. The tests were conducted on the engine durability test stand in Automotive Research and Development Institute BOSMAL in Bielsko-Biała.
PL
Spośród licznych elementów konstrukcyjnych czterosuwowych silników spalinowych o zapłonie samoczynnym zawory wylotowe należą do silnie obciążonych cieplnie i mechanicznie. Poza tym pracują w niezwykle agresywnym korozyjnie środowisku gorących gazów spalinowych. O trwałości tych elementów decyduje żarowytrzymałość stali, tj. jednoczesna odporność zaworów na odkształcenia mechaniczne w wysokich temperaturach oraz odporność powierzchni na wysokotemperaturowe korozyjne oddziaływanie gorących gazów spalinowych. Długookresowe cykliczne nagrzewanie i wygrzewanie zaworów wylotowych w atmosferze spalin oleju napędowego, gdzie głównymi składnikami utleniającymi są tlen, dwutlenek węgla i przegrzana para wodna, powoduje jednoczesną korozję powierzchni stalowej oraz odrdzeniową dyfuzję węgla i pierwiastków stopowych w cienkiej warstwie przypowierzchniowej stali. W skrajnych warunkach eksploatacyjnych może to prowadzić do odkształcenia zaworów wylotowych, zmniejszenia szczelności komory spalania i uszkodzenia lub zniszczenia silnika spalinowego. W artykule omówiono wyniki badań wpływu Cr, Ni, Mn i Si na szybkość utleniania wysokostopowych austenitycznych stali zaworowych w gazach spalinowych oleju napędowego z dodatkiem 5% biokomponentów. Badania korozyjne prowadzono w temperaturze 973 i 1173 K w warunkach symulujących pracę zaworów wylotowych w wysokoobciążonych cieplnie silnikach o zapłonie samoczynnym. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono duży wpływ wymienionych pierwiastków stopowych na szybkość utleniania stali zaworowych w gazach spalinowych silnika. Badania wykonano na stanowisku badań trwałościowych silników w Instytucie Badań i Rozwoju Motoryzacji BOSMAL w Bielsku-Białej.
PL
Spośród licznych elementów konstrukcyjnych czterosuwowych silników spalinowych z zapłonem iskrowym i samoczynnym, zawory należą do najbardziej obciążonych cieplnie i mechanicznie części, które pracują w agresywnym środowisku gorących gazów spalinowych. Elementy te są odpowiedzialne za przepływ mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindrów silnika i gorących gazów spalinowych do układu wydechowego. Trwałość zaworów wylotowych pracujących w temperaturach od 873 do 1173 K zależy głównie od żarowytrzymałości i żaroodporności stosowanych stali. Nagrzewanie się zaworów wylotowych w atmosferze spalin, składających się głównie z tlenku i dwutlenku węgla oraz tlenu i przegrzanej pary wodnej, powoduje oprócz korozji osadzanie się nagaru na powierzchni zaworów. W wyniku korozji zmniejsza się przekrój czynny oraz właściwości mechaniczne zaworów wylotowych, co w ekstremalnych warunkach pracy silnika może prowadzić zarówno do odkształcenia, jak i zmniejszania się szczelności komory silnika spalinowego. W pracy przedstawiono wyniki obserwacji przyrostu osadzania się nagaru na powierzchni zaworów wylotowych w funkcji czasu pracy silnika spalinowego z zapłonem samoczynnym. Ponadto przedstawiono wyniki pomiarów temperatury, zadymienia i składu chemicznego spalin.
EN
The valves of self and spark ignition car engines are working in highly aggressive atmosphere of hot combustion gases. These elements are responsible for flow of the airfuel mixture to engine cylinders and hot gases to exhaust system, which has a big influence on the durability of engines, especially on durability of exhaust valves, working at temperatures ranging from 873 to 1173K. The high-temperature heating of outlet valves in combustion gases, which mainly consist of carbon oxide, carbon dioxide and superheated water vapor causes oxidation of carbon, iron and other elements such as: Cr, Si, Mn, Ni, Nb and Ti. As a result of the oxidation of steel surface the crosssection of the outlet valves is decreased. The smaller cross-section causes a decrease in their mechanical properties which in extreme working conditions of engine can lead to the deformation of outlet valves. In this work, the results of visual observations of the growth of carbon deposition on the outlet valves surfaces as a function of work time of self-ignition combustion engine are presented. Moreover, the result of measurements of temperature, chemical composition and smokiness of combustion gases are presented.
PL
Zbadano przebieg korozji czterech gatunków stali (X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 i X55CrMnNiN20-8) w atmosferze spalin oleju napędowego zawierającego 10% wag. biokomponentu. Stale te stosowane są do wyrobu zaworów w silnikach diesla. Badania te przeprowadzone zostały w warunkach wstrząsów cieplnych, symulujących pracę silnika samochodowego. Wykazano, że najlepszą odporność na agresywne działanie tych spalin wykazuje stal X33CrNiMn23-8, mająca największą zawartość chromu. Jest to wynikiem powstawania na powierzchni tej stali ochronnej warstwy tlenku chromu Cr2O3, silnie związanej z podłożem. Na stalach o niższej zawartości chromu, natomiast, powstaje zgorzelina heterofazowa o znacznie gorszych własnościach ochronnych.
EN
The corrosion of four different steels (X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 and X55CrMnNiN20-8) in combustion gases of diesel oil containing 10 wt. % of bio-components has been studied under thermal shock conditions. These steels are utilized in the production of valves in diesel engines. It has been found that X33CrNiMn23-8 steel, containing highest concentration of chromium, shows best resistance to corrosion attack in comparison to other steels under investigation. Good corrosion resistance of X33CrNiMn23-8 steel results from the formation on the surface of this material highly protective chromia scale, showing excellent adherence to the steel surface. In the case of remaining three other steels, with lower chromium concentration, the scale is heterogeneous showing worse protective properties.
EN
Purpose: The purpose of this article is to evaluate the development efficiency of classical steel thermochemical treatment. The criterion assumed for dividing the technologies into groups was the thermochemical treatment kind. Three technology groups were selected to realised researches, as follows: nitriding, carburising and diffusion boriding. Design/methodology/approach: In the framework of foresight-materials science researches: a group of matrices characterising technology strategic position was created, materials science experiments using: light microscope, transmission and scanning electron microscopes, X-ray diffractometer, microhardness tester, work-stands for testing of thermal fatigue resistance and mechanical fatigue strength, abrasion and corrosion resistance were conducted and technology roadmaps were prepared. Findings: The outcarried researches pointed out the great industrial importance of nitriding and carburising and good perspectives for these technology groups. However, diffusion boriding is obsolete and will slowly leave the market. Research limitations/implications: Researches concerning steel thermochemical treatment constitute a part of a larger research project aimed at identifying, researching, and characterizing the priority innovative technologies in the field of materials surface engineering. Practical implications: Nitriding and carburising with their popularity and good quality-price relation can be recommended for use in small and medium enterprises. Obsolete diffusion boriding is not recommended for that. Originality/value: The value of this paper is to evaluate the value of thermochemical treatment technologies in the background environment with their future development perspectives determination including the influence of thermochemical treatment on the quality, microstructure and properties of surface layers obtained by thermochemical treatment.
7
Content available remote Wysokotemperaturowa korozja stali zaworowych w warunkach szoków termicznych
PL
Odporność metali na korozję wysokotemperaturową zależy w pierwszym rzędzie od własności ochronnych zgorzeliny oraz od jej przyczepności do podłoża. Przyczepność ta odgrywa szczególnie doniosłą rolę w warunkach wstrząsów cieplnych, podczas których w układzie zgorzelina-metal powstają naprężenia sprzyjające odpadaniu (odpryskiwaniu) warstwy zgorzeliny od podłoża. W związku z tym, podstawowym problemem w przypadku materiałów przeznaczonych do pracy w warunkach wstrząsów cieplnych jest zapewnienie możliwie dobrej przyczepności zgorzeliny do podłoża. Szczególnie drastyczne warunki występują podczas pracy zaworów wylotowych w silnikach spalinowych Diesla. Wśród materiałów stosowanych do wyrobu wspomnianych zaworów stosowane są tzw. stale zaworowe X33CrNiMn23-8 i X50CrMnNiNbN21-9. Stwierdza się jednak, że materiały te ulegają korozji, ograniczającej ich długotrwałe użytkowanie. W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań utleniania tych materiałów w warunkach wstrząsów cieplnych i wykazano, że o odporności na korozję wysokotemperaturową decyduje w pierwszym rzędzie zawartość chromu w badanych stalach. Mianowicie, stal X33CrNiMn23-8 o większej zawartości chromu, wykazuje znacznie lepszą odporność dzięki powstawaniu ochronnej warstwy tlenku chromu, Cr2O3, silnie związanej z podłożem. Na stali o niższej zawartości chromu natomiast, X50CrMnNiNbN21-9, powstaje zgorzelina heterofazowa o znacznie gorszej przyczepności. Wykazano również, że obie stale pokryte ochronną powłoką hybrydową wykazują doskonałą odporność w warunkach wstrząsów cieplnych.
EN
Most frequently utilized materials for the production of valves in Diesel engines are X33CrNiMn23-8 and X50CrMnNiNbN21-9 steels with different chromium concentration. These materials are working in very severe conditions, due to rather high temperatures [1173 K] and in particular due to sudden temperature changes, described in the literature as thermal shocks. The resistance of any material against high temperature corrosion results from the formation on its surface of the layer of corrosion products called scale. The scale protects effectively the material in that case only when it is compact and strongly adherent to the substrate. Under such conditions, namely, high thermal stresses are developed in the scale-substrate system due to different thermal expansion coefficients of both materials and consequently, during heating and cooling, cracking and spalling of the scale is observed. In the present paper the results of the oxidation kinetics of discussed valve materials, obtained under thermal shock conditions, are described. It has been shown that the corrosion resistance of both materials under investigation depends first of all on chromium concentration. The X33CrNiMn23-8 steel with higher chromium concentration shows, namely, much better corrosion resistance due to the formation of protective Cr2O3 scale with very good adherence. In the case of the second, X50CrMnNiNbN21-9 steel with lower chromium concentration, the scale is heterogeneous, showing much worse adherence to the substrate. It has been shown finally, that both steels covered with protective hybrid coating show excellent corrosion resistance under thermal shock conditions.
8
Content available remote Kinetyka utleniania stali stosowanych do wyrobu zaworów w silnikach spalinowych
PL
Zbadano kinetykę utleniania trzech gatunków stali zaworowych (X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 i X55CrMnNiN20-8) w funkcji temperatury (973-1273 K) i ciśnienia tlenu (1-105 Pa). Wykazano, że proces degradacji stali w tych warunkach determinowany jest dyfuzją reagentów w zgorzelinie, której skład fazowy i budowa morfologiczna zależy głównie od zawartości chromu, niklu i manganu. Najwyższą odporność na agresywne działanie tlenu w wysokich temperaturach wykazuje badana wcześniej stal X33CrNiMn23-8 [7], zawierająca najwięcej chromu (23,4% wag.) i niklu (7,8 % wag.). Pozostałe trzy stale o praktycznie takiej samej zawartości chromu (20% wag.) różnią się nieco odpornością korozyjną, co wiązać można z różną zawartością niklu i manganu. Stwierdzono również, że szybkość korozji wszystkich badanych stali po ustaleniu się stanu stacjonarnego nie zależy w szerokich granicach od prężności tlenu.
EN
The oxidation kinetics of three X50CrMnNiNbN21-9, X53CrMnNiN20-8 and X55CrMnNiN20-8 steels have been studied as a function of temperature (973-1273K) and oxygen pressure (1-105 Pa). It has been shown that the degradation process of these steels under such conditions is determined by the diffusion of the reagents through the scale, which the phase composition and the morphology structure depends first of all on the content of chromium, nickel and manganese. The highest oxidation resistance at high temperatures is observed in the case of previously studied X33CrNiMn23-8 steel [7], containing 23.4% wt. Cr and 7.8% wt. Ni. The remaining three steels with virtually the same chromium content ( 20% wt.) show comparable oxidation resistance, small differences in the oxidation rates may be related to different nickel and manganese contents. It has been found also that the rate of corrosion of all steels under investigation does not depend under steady state conditions on oxygen pressure.
EN
In this paper we give a presentation of the recently developed approaches concerned of the rate of oxidation the Arema steel at high-temperature in first stage of this process. The comparison analysis was performed on the basis of the experimental results of oxidation of cylindrical specimens made of above steel. The experiment was carried out in chamber furnace on series of specimens with dimension '" = 20 . 1=30 mm. The specimens were oxidised at 1000°C for 10 - 2280 minutes in air and then quenched in silica sand, afterwards were measured both with and without of scale.
10
Content available remote Influence of growth of scale thickness on rate of oxidation of low-carbon steel
EN
Influence of growth of scale thickness of oxidised low-carbon steel on rate of oxidation was analysed. To the analysis experimental data were applied. The experiment was conducted in chamber electrical furnace on 12 cylindrical samples made of Arema steel with dimension [fi]20, l=30 mm at 1000°C in air atmosphere. Time of oxidation varied from 10 till 2280 min. After oxidation thickness of scale layer for each sample was measured with accuracy 0.01 mm. The conducted analysis re-veals, that rate of oxidation of tested steel initially courses with linear dependence up to limiting value of scale thickness him =0.44 mm, then with hyperbolic dependence according to parabolic law.
PL
Celem eksperymentu było ustalenie współzależności między stałą szybkości utleniania kp, a współczynnikiem dyfuzji węgla Dc w warunkach wysokotemperaturowego wyżarzania żaroodpornych stali zaworowych H10S2M, 4H14N14W2M i 50H21G9N4 w atmosferze powietrza. Przeprowadzona analiza wykazała, że współzależność odpowiednich współczynników dyfuzji węgla Dc i stałych szybkości utleniania kp zwiększa się liniowo wraz z podwyższaniem temperatury wyżarzania z 940 do 1100 stopni Celsjusza.
EN
The aim of the tests was determining correlation between the oxidation velocity coefficient kp and carbon diffusion coefficient Dc in steel. Experiment were performed in high - temperature annealing condition of valve steels H10S2M, 4H14N14W2M and 50H21G9N4 grades in air atmosphere. Results analysis of performed tests shows that oxidation velocity coefficient kp as a function of carbon diffusion coefficient Dc of mentioned steels have linear growth due to temperature increasing from 940 up to 1100 degrees centigrade.
PL
W opracowaniu przedstawiono przydatność metody obliczania czasów wysokotemperaturowego utleniania stali w atmosferze powietrza do przewidywania głębokości warstw odwęglonych. Przeprowadzony eksperyment wykazał jednakowe głebokości warstw odwęglonych w temperaturach 940, 1020 i 1100 stopni C, a także zgodność obserwowanych głębokości warstw dyfuzyjnych z rozkładem mikrotwardości i stężeniem węgla.
EN
In the paper results of the research onthe method of anticipating the decarbonized layer thickness as a effect of high temperature oxidation of steel in the ambient air are presented. The experiment proved that the applied method could be used to determination of the decarbonized thickness laver - the measured thickness obtained after oxidation at the temperature 940, 1020 and 1100 grades C is similar. Simultaneously the appropriate changes in carbon contens and microhardness distribution are observed.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.