Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Remelting of the Ni-22Cr-9Mo Alloy on its Microstructural and Electrochemical Properties

Augustyn-Nadzieja J., Łukaszczyk A., Loch J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2017

|

Vol. 62, iss. 1

411--418

EN

The Ni-Cr-Mo alloys are used as the alternative for the cobalt alloys in the manufacture of metal prosthetic elements, i.e. crowns, bridges and frame prostheses. The article attempts at a materials science characterization of the nickel-based alloy of the commercial name Argeloy N.P Be-Free by Argen. Within the study, examinations were made on the commercial alloy as well as the alloy which was remelted and cast by the los mould (lost wax) method. Observations of the microstructure were performed with the use of optical and electron scanning microscopy. Also, X-ray structural tests were conducted as well as corrosion resistance tests in an artificial saliva solution (pH = 6,7). It was demonstrated that the examined Ni-22Cr-9Mo alloy characterized in a dendritic structure typical of the cast materials. The X-ray qualitative phase analysis revealed the phase γ'(Ni) in both examined materials, as well as the presence of Cr23C6 type carbides and Nb2C, Ta2C (commercial alloy) and NbC, Ta4C0,04 (cast alloy) phases. The effect of the alloy’s remelting and the morphology of the passive layer on the corrosion resistance of the Ni-Cr-Mo alloy was examined. The results of the electrochemical tests show that the process of re-casting only slightly affects the corrosion resistance and the microstructure of the considered alloy. The roles of recasting process and the passive film homogeneity on the corrosion resistance of Ni-Cr-Mo dental alloy were reviewed. The results the electrochemical study show that the dependence of corrosion resistance on the microstructure associated with the recasting process is marginal.

2

Corrosion Resistance and Microstructure of Recasting Cobalt Alloys Used in Dental Prosthetics

Loch J., Krzykała A., Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 2

63--68

EN

The work presents the results of the studies of Co-Cr-Mo casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo alloys of different contents of Mo, W and other additives. Electrochemical tests were performed, which aimed at examining the corrosion resistance of the alloys and observing the alloy structure after chronoamperometric tests with the potential in the area of the occurrence of the passive layer breakpoint. The alloy microstructure images after chronoamperometric tests show the presence of non-uniformly distributed general corrosion. Moreover, a project of cobalt alloy casting was elaborated using a ceramic mold casting. Additionally, analysis of the obtained microstructure was performed. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure.

3

Corrosion resistance of titanium alloys in the artificial saliva solution

Loch J., Krawiec H., Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 74, nr 1

29--36

EN

Purpose: The purpose of this article was to characterize the corrosion behaviour and compare two biomedical titanium alloys (Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr) in an artificial saliva solution (MAS) containing lactic acid and hydrogen peroxide (H2O2) used in dentistry. The addition of these two compounds simulate the situation, where the alloy is implanted in the human body and hydrogen peroxide is generated by the inflammatory reaction and lactic acid is release by bacterial in the oral cavity. Design/methodology/approach: In this studies were used following electrochemical techniques: Open Circuit Potential (OCP), Linear Sweep Voltamperometry (LSV), Chronoamperometry at constant potential and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Electrochemical impedance spectra were carried out at the 0.5 V vs. Ag/AgCl potential. The EIS data were fitted using the ZViev software. Findings: The results presented in the work demonstrate that the titanium alloys have a good corrosion resistance. The corrosion behaviour was determined by surface condition of alloys and presence different chemical compounds in the solution. For Ti-10Mo-4Zr titanium alloy in MAS with different concentration of hydrogen peroxide in anodic domain it was seen more clearly. Research limitations/implications: In the future passive films of both titanium alloys will be investigated by: X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron spectroscopy (SEM). Originality/value: The corrosion behaviour of biomedical titanium alloy contains molybdenum and zirconium selected as safe alloying elements for human body is presented and compared to commercial Ti-6Al-4V alloy. The corrosion resistance of the titanium alloys was investigated in the artificial saliva solution with addition of lactic acid and hydrogen peroxide.

4

Polimerowe, ceramiczne i kompozytowe powłoki osadzane elektroforetycznie poprawiające wybrane właściwości materiałów metalowych

Moskalewicz T., Dubiel B., Sak A., Ratajski D., Jugowiec D., Ledwig P., Cieniek Ł., Kalemba-Rec I., Radziszewska A., Kopia A., Zimowski S., Kot M., Łukaszczyk A.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 4

170--180

PL

W pracy przedstawiono przykłady wytwarzania różnych powłok polimerowych, ceramicznych i kompozytowych na modelowych materiałach metalowych metodą osadzania elektroforetycznego. W celu uzyskania dobrej jakości powłok dobrano optymalny skład chemiczny roztworów koloidalnych i zawiesin stosowanych do osadzania, wyznaczono ich pH i potencjał elektrokinetyczny dzeta. W oparciu o badania makroskopowe osadzonych powłok dobrano napięcie prądu i czas osadzania elektroforetycznego. Wykonano badania mikrostruktury powłok i ich wybranych właściwości, takich jak odporność na korozję, odporność na zużycie ścierne i wyznaczono współczynnik tarcia. Wykazano, że osadzanie elektroforetyczne jest perspektywiczną metodą wytwarzania powłok: polimerowych (chitozanu i polieteroeteroketonu (PEEK)), ceramicznych (SiO2), kompozytowych (szkło żelowe/chitozan, TiO2/chitozan, SiO2/HA i Ni/SiO2) oraz porowatych (szkło żelowe/PEEK).

EN

This work presents the examples of electrophoretic deposition of various polymer, ceramic and composite coatings on model metallic materials. To obtain good quality coatings, chemical composition of colloidal solutions and suspensions as well as their pH and Zeta potential were optimized. The voltage and deposition time were experimentally selected by macroscopic examination of as-deposited coatings. Investigation of the coatings comprised microstructural analysis as well as determination of their corrosion resistance, wear resistance and friction coefficient. It was demonstrated that electrophoretic deposition is a prospective method for obtaining various coatings: polymer chitosan and polyetheroetheroketone (PEEK), ceramic SiO2, composite gel glass/chitosan, TiO2/chitosan, SiO2/HA and Ni/SiO2 as well as porous sol-gel glass/PEEK coatings.

5

Porous SiO2/HAp Coatings on Cp-Titanium Grade 1 Surfaces Produced by Electrophoretic Deposition

Moskalewicz T., Babkiewicz A., Dubiel B., Kot M., Radziszewska A., Łukaszczyk A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 4

2177--2182

EN

Porous hydroxyapatite doped SiO2 coatings were electrophoretically deposited (EPD) on commercially pure titanium. The influence of EPD parameters on coatings quality was investigated. Microstructural observation was done using transmission and scanning electron microscopy as well as X-ray diffractometry. The coatings consisted of spherical micro and nanocrystalline hydroxyapatite (HAp) as well as amorphous SiO2 nanoparticles. The coatings exhibited open porosity with pore diameter up to 1 μm and due to presence of nanoparticles high surface development. It was found that application of SiO2/HAp coating increase corrosion resistance of titanium in Ringer’s solution.

6

Badania materiałowe i korozyjne konwencjonalnych stopów Co-Cr-Mo-W przeznaczonych na odlewy konstrukcji szkieletowych w protetyce dentystycznej

Augustyn-Pieniążek J., Łukaszczyk A., Loch J.

Engineering of Biomaterials

|

2015

|

Vol. 18, no. 130

2--9

PL

Podstawowe cechy jakimi powinny charakteryzować się materiały stosowane na protezy szkieletowe w stomatologii to biotolerancja w środowisku tkanek i płynów ustrojowych oraz duża odporność na korozję wżerową i szczelinową. Ważna jest również stabilność zespołu określonych własności fizyczno-mechanicznych (wysoka wytrzymałość, odpowiednia ciągliwość, twardość i odporność na ścieranie) oraz jednorodność składu chemicznego W pracy przedstawiono wyniki badań konwencjonalnych stopów odlewniczych Co-Cr-Mo-W stosowanych do wykonywania odlewów szkieletów protez ruchomych, koron i mostów w protetyce dentystycznej. Badania wykonano na czterech stopach Co-Cr-Mo-W o różnej zawartości Mo, W oraz innych domieszek. W pracy dokonano analizy mikrostruktury stopów z zastosowaniem mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego. Dodatkowo wykonano pomiary mikrotwardości metodą Vickersa oraz badania odporności korozyjnej. Dla każdego z badanych stopów Co-Cr-Mo-W wykreślono zależność potencjału stacjonarnego w funkcji czasu oraz wykonano badania woltamperometryczne w środowisku sztucznej śliny. Przeprowadzone obserwacje metalograficzne pozwoliły stwierdzić, że analizowane materiały charakteryzowały się budową dendrytyczną typową dla stopów odlewanych. Mikrostruktura ta jest chemicznie niejednorodna, złożona z austenitycznej osnowy składającej się z roztworu stałego kobaltu oraz chromu w rdzeniowej strukturze dendrytycznej. Stopy charakteryzowały się wysoką twardością. Wzrost mikrotwardości jest silnie determinowany występowaniem wydzieleń węglikowych M23C6, które zapewniają dużo silniejsze umocnienie stopu. Analizowane stopy wykazywały zbliżone przebiegi krzywych polaryzacji. Zachowanie elektrochemiczne stopów Co-Cr-Mo-W w dużej mierze zależy od zawartości w stopie chromu i molibdenu, pierwiastków, które przyczyniają się do pasywacji stopów.

EN

The basic characteristics of skeletal prosthetic materials used in dentistry are: biotolerance with tissues and body fluids, as well as high pitting and crevice corrosion resistance. Also important are such characteristics as: high strength, adequate ductility, hardness and abrasion resistance, as well as homogeneity of the chemical composition. The work presents the results of the studies of conventional Co-Cr-Mo-W casting alloys used in the production of frame casts of removable dentures, crowns and bridges in dental prosthetics. The studies were performed on four Co-Cr-Mo-W alloys of different contents of Mo, W and other additives. The work analyzes the alloys microstructures with the use of a light microscope and a scanning electron microscope. Additionally, hardness measurements were made by means of the Vickers method and corrosion resistance tests were conducted. For each examined Co-Cr-Mo-W alloy, the open circuit potential as a function of time was determined and voltamperometric tests were performed in artificial saliva. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. This microstructure was chemically inhomogeneous and consisted of an austenitic matrix formed by a solid cobalt solution and chromium in the core dendritic structure. The investigated alloys were characterized by high hardness. The increase in the microhardness was depended on the presence of carbide precipitates M23C6, which provide a much stronger reinforcement of the alloy. The analyzed materials exhibited a similar progress of the polarization curves. The electrochemical corrosion of Co-Cr-Mo-W alloys was depended on the content of chromium and molybdenum, which largely contributed to alloy passivation.

7

Corrosion Resistance of Co-Cr-Mo Alloy Used in Dentistry

Łukaszczyk A., Augustyn-Pieniążek J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 1

523--528

EN

The presented paper studies the effect of the casting technology on the corrosion resistance of Co-Cr-Mo alloy. The investigations were conducted on a commercial alloy with the brand name ARGELOY N.P SPECIAL (Co-Cr-Mo) produced by Argen as well as the same alloy melted and cast by the lost wax casting method performed by a dental technician. The corrosion behavior of the dental alloys in an artificial saliva was studied with the use of the following electrochemical techniques: open circuit potential and voltammetry. After the electrochemical tests, studies of the surface of the examined alloys were performed by means of a scanning electron microscope with an X-ray microanalyzer. The results of the electrochemical studies show that the dependence of the corrosion resistance on the microstructure associated with the recasting process is marginal. The results of the electrochemical studies of the considered alloy clearly point to their good corrosion resistance in the discussed environment.

PL

Zbadano wpływ technologii odlewania na odporność korozyjną stopu Co-Cr-Mo. Badaniom poddano stop komercyjny o nazwie handlowej ARGELOY N.P SPECIAL (Co-Cr-Mo) firmy Argen oraz ten sam stop przetopiony i odlany przez technika dentystycznego metodą traconego wosku. Zachowanie korozyjne badanego stopu w środowisku sztucznej śliny zostało zbadane przy użyciu technik elektrochemicznych: pomiaru potencjału bezprądowego, woltamperometrii cyklicznej. Po przeprowadzeniu badań elektrochemicznych wykonano badania powierzchni badanego stopu przy pomocy elektronowego mikroskopu skaningowego z mikroanalizatorem rentgenowskim. Wyniki badań elektrochemicznych wskazują, że na odporność korozyjną oraz mikrostrukturę stopu proces powtórnego odlania wpływa jedynie w niewielkim stopniu. Wyniki badań elektrochemicznych rozpatrywanego stopu wskazują jednoznacznie na ich dobrą odporność korozyjną w rozpatrywanym środowisku.

8

Wpływ fluorków i kwasu mlekowego na odporność korozyjną stopów tytanu w symulowanym roztworze sztucznej śliny

Loch J., Krawiec H., Łukaszczyk A.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 4 spec.

87--90

PL

Ze względu na powszechne wykorzystanie stopów tytanu w stomatologii, w pracy podjęto badania elektrochemiczne stopów tytanu: Ti-10Mo-4Zr i Ti-6Al-4V, których celem było określenie właściwości korozyjnych podczas ekspozycji w fizjologicznym roztworze sztucznej śliny, w temperaturze 37 °C, pH = 8,0 i swobodnym dostępie tlenu, a następnie modyfikacji roztworu poprzez dodatek kwasu mlekowego oraz fluorku sodu. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjodynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV).

EN

Titanium alloys are used in medicine and dentistry due to perfect combination of their high strength, corrosion resistance and biocompatibility. Currently, titanium alloys are among the most attractive metallic materials used to manufacture such implants as artificial hip joints, knee joints, intervertebral discs, screws securing the fracture. Most kinds of screws used in dentistry for basic fixing of ceramic dental prostheses are made from titanium alloys. Widespread use of titanium alloys in dentistry is the reason for electrochemical research on two titanium alloys: Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. The aim of the research was to determine the corrosion when the alloy is exposed to physiological artificial saliva solution at the temperature of 37 °C, pH = 8.0 and in aerated solution and modification of saliva solution: added lactic acid and sodium fluoride.

9

Odpady z sektora rolno-spożywczego, komunalnego i upraw celowych jako źródło biogazu

Maj G., Piekarski W., Kowalczyk-Juśko A., Łukaszczyk A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

732-736

PL

Przedstawiono możliwości wykorzystania surowców z sektora rolniczego, spożywczego, komunalnego i celowych upraw rolniczych do wytwarzania biogazu. Wskazano potencjalne możliwości uzysku biogazu z poszczególnych rodzajów biomasy: kiszonek kukurydzy, żyta, buraków, traw, odchodów zwierząt i różnorodnych odpadów z przetwórstwa rolnospożywczego. Zaprezentowano też metody obliczania wydajności biogazu na podstawie składu chemicznego i zawartości poszczególnych grup związków chemicznych w substratach, bez konieczności przeprowadzania analizy laboratoryjnej. Na podstawie literatury przedmiotu sformułowano wnioski dla rozwoju biogazowni rolniczych, z uwzględnieniem równowagi pomiędzy produkcją żywności i energii.

EN

A review, with 27 refs., of waste raw materials (maize silage, rye, beets, grass, kitchen waste, manure and slurry from swine, cattle and sheep). A method for calcg. the efficiency of biogas prodn. based on the chem. compn. of substrates without any need for lab. anal. was also presented.

10

Wpływ symulowanych wodnych środowisk fizjologicznych na odporność korozyjną stopów Ti6Al4V i Ti10Mo4Zr oraz ich składników stopowych

Loch J, Krawiec H., Łukaszczyk A.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 4 spec.

89--94

PL

Celem pracy było porównanie korozyjnego zachowania się najbardziej popularnego stopu tytanu Ti-6Al-4V, stosowanego na implanty biomedyczne, ze stopem Ti-10Mo-4Zr. Badania odporności korozyjnej zostały przeprowadzone w fizjologicznym roztworze Hank’a. Odporność korozyjną obu stopów porównano na podstawie badań potencjału korozyjnego i potencjo dynamicznych krzywych polaryzacyjnych wykonanych techniką liniowej woltamperometrii (LSV). Stop tytanu Ti-10Mo-4Zr posiada niższy moduł Younga wynoszący 74 ÷ 86 GPa niż stop Ti-6Al-4V (110 GPa). Jest wskazane, aby materiały metaliczne stosowane w implantologii wykazywały moduły Younga raczej niższe, to znaczy zbliżone do modułu Younga kości około 30 GPa. W związku z tym, biorąc pod uwagę właściwości mechaniczne, stop Ti-10Mo-4Zr jest bardziej atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty. Badania odporności korozyjnej w fizjologicznym roztworze Hank’a wykazały jednoznacznie, że stop Ti-10Mo-4Zr, podobnie jak stop Ti-6Al-4V, wykazuje bardzo dobra odporność na korozję. Wysoka odporność obu stopów tytanu jest związana z tworzeniem się termodynamicznie stabilnej i trwałej warstwy tlenkowej zawierającej głównie tlenek tytanu TiO2. Bardzo dobra odporność na korozję i korzystniejsze właściwości mechaniczne wskazują, że jednofazowy stop Ti-10Mo-4Zr jest bardzo atrakcyjnym materiałem przeznaczonym na implanty biomedyczne.

EN

The aim of this paper was the comparison of the corrosion behavior two titanium alloy Ti-6Al-4V and Ti-10Mo-4Zr. Up to now Ti-6Al-4V alloy is common used as a bioimplants. Corrosion resistance tests for both Ti alloys have been performed in Hank's physiological solution. Corrosion resistance of both alloys were compared on the basis of the corrosion potential measurements and polarization curves obtained by means of linear voltammetry technique (LSV). Titanium alloy Ti-10Mo-4Zr has a lower Young’s modulus of about 74 GPa compare to Ti-6Al-4V alloy (110 GPa). It is desirable that the metallic materials used for implants should have a rather low Young's modules that is similar to the Young's modulus of human bones (30 GPa). Therefore, considering the mechanical properties the Ti-10Mo-4Zr alloy is very attractive as a material for bioimplants. The study of corrosion resistance in Hank's physiological solution clearly showed that the Ti-10Mo-4Zr like Ti 6Al-4V-shows very good resistance to corrosion. High corrosion resistance of both titanium alloys is related to the formation of thermodynamically stable oxide layer consists mainly of titanium dioxide TiO2. Very good corrosion resistance and favorable mechanical properties indicate that the single-phase Ti-10Mo-4Zr alloy is a very attractive material for biomedical implants.

11

Struktura i własności stopów dentystycznych na bazie kobaltu stosowanych do wykonywania protez szkieletowych

Augustyn-Pieniążek J., Łukaszczyk A., Szczurek A., Sowińska K.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

116--120

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań materiałów metalowych stosowanych W protetyee dentystycznej do wykonywania m.in. protez szkieletowych. Materiał do badań stanowiły dwa stopy odlewnicze: Co-Cr-Mo i Co-Cr-W-Mo. Przeprowadzono obserwacje mikrostruktury z zastosowaniem mikroskopii świetlnej oraz elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) oraz wykonano mikroanalizę składu chemicznego (EDS) wybranych obszarów zgładów. Na przekrojach próbek wykonano pomiary mikrotwardości sposobem Vickersa. W pracy zaprezentowano również badania odporności korozyjnej przeprowadzone w roztworze sztucznej śliny. Mikrostruktura badanych stopów Co-Cr miała budowę dendrytyczną. W obszarach międzydendrytycznych występowały cząstki wydzieleń Wzbogaconych W takie pierwiastki, jak: Nb, Mo i Si - w przypadku stopu Co-Cr- -Mo oraz Mo i W stop Co-Cr-W-Mo. W osnowie dendrytycznej dominowały Co i Cr. Obszary międzydendrytyczne Wykazywały większą twardość W porównaniu z osnową. Badane materiały wykazywały zbliżoną odporność korozyjną w środowisku sztucznej śliny. Z otrzymanych wartości potencjału bezprądowego oraz na podstawie szerokiego obszaru pasywacji tych stopów można wnioskować o ich dużej odporności korozyjnej w badanym środowisku.

EN

In the paper, the results of investigations of metallic materials used in dentistry for the production of frame dentures are presented. The investigations were carried out using two casting alloys: Co-Cr-Mo and Co-Cr-W-Mo. The specimen microstructures were investigated by light microscopy and scanning electron microscope (SEM) equipped with an X-ray microanalyzer (EDS). The microhardness oft he cross-sections of the specimens was measured. The microstructure of the specimens was of the dendritic type, characteristic for cast alloys. The hardness of the interdendritic areas was higher in comparison to the dendritic matrix because of the M23C6 type carbides. In addition, the corrosion resistance of the cast alloys in an artiﬁcial saliva solution was investigated. The results of the open circuit potential method and wide area passivation (Cyclic Voltammetry) of the alloys revealed high corrosion resistance in the investigated alloys.

12

Microstructure and corrosion resistance characteristics of Cr-Co-Mo alloys designed for prosthetic materials

Augustyn-Pieniążek J., Łukaszczyk A., Zapała R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 4

1281--1285

EN

The work presents the results of microscopic tests of two alloys: Co-Cr-Mo and Co-Cr-W-Mo, together with a quantitative local analysis of the chemical composition, with the use of an electron microprobe X-ray analyzer EDS. Corrosion resistance tests were also performed on the alloys, in the artificial saliva environment. The microstructure of the examined alloys was of the dendrite type. An eutectic consisting of alloy carbides and a cobalt austenite was observed in the interdendritic spaces. The dendritic matrix was a solid solution of chromium, molybdenum and carbon in cobalt (γCo), and the precipitates present in the interdendritic spaces were rich with Cr and Mo - in the case of Co-Cr-Mo - and with W and Mo - in the case of Co-Cr-W-Mo. The analyzed materials exhibited a similar progress of polarization curves. The obtained currentless potential values and the wide passivation area of those alloys made it possible to conclude their high corrosion resistance in the examined environment.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań mikroskopowych dwóch stopów: Co-Cr-Mo i Co-Cr-W-Mo wraz z ilościową analizą punktową składu chemicznego przy wykorzystaniu mikroanalizatora rentgenowskiego EDS. W ramach pracy wykonano również badania odporności korozyjnej stopów w środowisku sztucznej śliny. Mikrostruktura badanych stopów miała budowę dendrytyczną. W przestrzeniach międzydendrytycznych występowała eutektyka składająca się z węglików stopowych i austenitu kobaltowego. Osnowę dendrytyczną stanowił roztwór stały chromu, molibdenu i węgla w kobalcie (γCo), zaś wydzielenia występujące w obszarach międzydendrytycznych były bogate w Cr i Mo - w przypadku stopu Co-Cr-Mo oraz W i Mo - w przypadku stopu Co-Cr-W-Mo. Analizowane materiały wykazywały zbliżone przebiegi krzywych polaryzacji. Z otrzymanych wartości potencjału bezprądowego oraz na podstawie szerokiego obszaru pasywacji tych stopów można wnioskować o ich wysokiej odporności korozyjnej w badanym środowisku.

13

Korozja stali konstrukcyjnej P5 w wodzie termalnej

Łukaszczyk A., Mazurkiewicz B., Stolarski W., Kalandyk B., Banaś J.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 3

103-108

PL

Przeprowadzono badania właściwości elektrochemicznych stopów Fe-5%Cr w 0,1 M Na2SO4 oraz w wodzie termalnej pochodzącej z odwiertu Bańska IG-1 (Geotermia Podhalańska S.A.). Celem tych badań było poznanie mechanizmu tworzenia warstewki produktów korozji odpowiedzialnych za stosunkowo dobrą odporność korozyjną stali/staliwa P5 w wodach termalnych o średniej mineralizacji i o temperaturze do 100oC. Przedstawiono mechanizm i kinetykę tworzenia anodowej warstewki produktów korozji na powierzchni stopu Fe-5%Cr oraz staliwa P5.

EN

Electrochemical behavior of Fe-5%Cr alloys has been investigated in aqueous solution of 0.1 M Na2SO4 and in thermal water from Bańska IG-1 well (Geotermia Podhalańska S.A.). The aim of the investigations was to explain the formation mechanism of surface corrosion product. The layer formed on the metal surface determines relative good corrosion resistance of P5 steel in thermal waters with medium salinity in temperature range up to 100oC. The mechanism and kinetics of the formation of the anodic surface fi lm, on the Fe-5%Cr alloy and on the cast steel P5 has been presented.

14

Spektroskopowe badania powierzchniowych warstw anodowych otrzymanych na niskochromowych stopach Fe-Cr w 0,1M roztworze Na2SO4

Łukaszczyk A., Pisarek M., Rożniatowski K., Banaś J.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 3

159-163

PL

Stale niskochromowe stosowane w instalacjach geotermalnych wykazują odporność korozyjną przy zawartości Cr [większe równe] 5%. Warstwy tlenkowe na powierzchni niskochromowych stopów Fe3%Cr oraz Fe5%Cr wytworzone potencjostatyczne w 0,1M Na2SO4 analizowano przy pomocy spektroskopii fotoelektronów oraz Augera. Przeprowadzone w ramach niniejszej pracy badania strukturalne miały na celu stwierdzenie, jakie zmiany zachodzą na powierzchni stopów Fe-Cr przy niskich zawartościach chromu podczas polaryzacji w środowisku obojętnym. W obydwu przypadkach zarejestrowano widma cząstkowe dla Fe, Cr, C i O w wąskim zakresie energii wiązań celem identyfikacji stanu chemicznego poszczególnych pierwiastków. Można przyjąć, iż grubość warstw tlenkowych w obu przypadkach jest zbliżony i są one rzędu kilku nanometrów. Analiza wytworzonej warstwy wskazuje na obecność uwodnionych związków Fe i Cr (hydroksotlenki żelaza/chromu) po zewnętrznej stronie warstewki. Ponadto, dominującymi składnikami części wewnętrznej warstwy są tlenki Fe domieszkowane tlenkami Cr.

EN

Low chromium steels used in geothermal pipelines show sufficient corrosion resistance even with chromium content Cr [większe równe] 5%. Oxide layers on Fe1%Cr and Fe5%Cr were prepared potentiostatically in 0.1M Na2SO4 and were investigated by X-ray photoelectron spectroscopy and Auger spectroscopy. The aim of this work was to explain what kind of changes occure on the surface of low chromium alloys during polarization in neutral environment. For both, Fe3%Cr and Fe5%Cr there were collected spectra of Fe, Cr, C, O in narrow range of bonding energy. The aim of these studies were to identify the chemical state of each element. It can be assumed that thickness of oxide layers are similar for Fe3%Cr and Fe5%Cr alloys and amount up to few nanometers. XPS results showed the presence of hydrated compounds of iron and chromium (hydroxides of Fe-Cr in the outer part of layer). Moreover, the compounds which are predominant of the inside layer are iron oxides with small share of chromium oxides.

15

Mechanizm i kinetyka korozji żelaza i jego stopów w układzie H2O - NaCl - CO2 - H2S. Badania w warunkach laboratoryjnych i w polskich instalacjach geotermalnych

Banaś J., Łukaszczyk A., Mazurkiewicz B., Solarski W.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 3

94-105

PL

Artykuł jest przeglądem naszych badań w zakresie mechanizmu korozji i pasywacji żelaza, stali konstrukcyjnych oraz stali stopowych w systemie H2O - NaCl - CO2 - H2S, w podwyższonej temperaturze i podwyższonym ciśnieniu. Praca ma duże znaczenie dla doboru stali odpornych na korozję, przeznaczonych do budowy instalacji geotermalnych. Zaproponowany został mechanizm korozji stali konstrukcyjnych, wyjaśniony wpływ zawartości chromu oraz obróbki cieplnej na odporność korozyjną stali niskostopowych. Praca przedstawia również właściwości elektrochemiczne (pasywację) stali stopowych w wodzie o silnej mineralizacji (solance). Artykuł omawia zarówno badania laboratoryjne (w autoklawie) jak i w instalacji przemysłowej. Te ostatnie pozwoliły na uzyskanie charakterystyki elektrochemicznej stopów w warunkach naturalnych, w bardzo dużych przepływach (do 2 m/s).

EN

The paper presents the review of our investigations of the mechanism and kinetics of corrosion and passivation of iron, carbon steels and chromium steels in the H2O - NaCl - CO2 - H2S system, in elevated temperature and at high pressure. The work is very important for the selection of corrosion resistant steels for geothermal plants. Corrosion mechanism of carbon steel is discussed and the influence of chromium content in the steel and the effect of thermal treatment of the alloys on the mechanism of anodic layer formation and corrosion resistance of the alloys are explained. The paper presents also the passive behavior of stainless chromium steels in thermal water with high salinity (brine). The investigations were performed in laboratory (autoclave) and in field conditions, in Polish geothermal power plants (electrochemical measurements at high pressure and high water flow rate, up to 2 m/s).

16

Miedź historyczna w świetle badań korozyjnych

Garbacz-Klempka A., Łukaszczyk A.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

492-494

PL

Przeprowadzono badania własności korozyjnych miedzi historycznej w 3% roztworze NaCl przy temperaturze 8oC (warunki zbliżone do panujących w wodzie morskiej). Badania SEM przy pomocy fluorescencyjnej analizy rentgenowskiej w mikroobszarze wskazały na obecność tlenu oraz chloru. Występowanie tych pierwiastków jest związane z powstawaniem tlenków miedzi, jak również kompleksów jonów Cu+ z jonami Cl-. Porównanie badań elektrochemicznych dla miedzi współczesnej i miedzi historycznej wykazały nieznacznie mniejszą odporność korozyjną miedzi historycznej.

EN

Corrosion behavior of historical copper has been investigated in 3% NaCl solution at temperature 8oC (conditions similar to these occuring in the sea water). Research using SEM and fluorescent X-ray analysis in microscale techniques has been indicated the presence of oxygen and chlorine. Occurrence of these compounds has been linked with formation of oxides and complexing Cu+ ions with Cl- ions. Comparison of the electrochemical research for contemporary copper and historical copper has been demonstrated lower corrosion resistance of the historical copper.