Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High-temperature oxidation of Fe40Al5Cr0.2ZrB and TiAl intermetallic phase alloys

Cebulski Janusz

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 6

170--174

EN

A comparison of high-temperature corrosion resistance was carried out between Fe40Al5Cr0.2ZrB intermetallic phase-based alloy and TiAl alloy by annealing in air at 1000°C for 50 h, 100 h, 200 h, and 500 h. The extent of oxide scale formation on the surface of both alloys was determined and related to the initial surface condition before the oxidation process. The surfaces of both materials were analyzed and compared after the same annealing time. The surface condition before and after oxidation was examined using a stereoscopic microscope. The kinetics of the oxidation process at 1000°C over a period of 500 h were determined. Samples after oxidation were observed using a Hitachi S-4200 scanning electron microscope. Additionally, energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was performed to analyze the chemical composition of all tested samples of both materials after oxidation. The relationship between the occurrence of corrosion products for each of the tested materials and the annealing time was demonstrated.

PL

W pracy dokonano porównania odporności na korozję wysokotemperaturową stopu na osnowie fazy międzymetalicznej Fe40Al5Cr0,2ZrB i stopu TiAl poprzez wyżarzanie w powietrzu w temperaturze 1000°C przez 50 h, 100 h, 200 h i 500 h. Określono powierzchnię zgorzeliny tlenkowej obu stopów i odniesiono te dane do stanu powierzchni przed procesem utleniania. Przeanalizowano i porównano powierzchnie obu materiałów po jednakowym czasie wyżarzania. Badania stanu powierzchni przed utlenianiem i po utlenianiu wykonano za pomocą mikroskopu stereoskopowego. Wyznaczono kinetykę procesu utleniania w temperaturze 1000°C w czasie 500 h. Próbki po procesie utleniania obserwowano przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego Hitachi S-4200. Przeprowadzono również mikroanalizę rentgenowską składu chemicznego (EDS) wszystkich badanych próbek obu materiałów po utlenianiu. Wykazano zależność między występowaniem produktów korozji każdego z badanych materiałów a czasem wyżarzania.

2

High-temperature oxidation of Fe40Al5Cr0.2TiB intermetallic phase-based alloy depending on its surface condition

Cebulski Janusz

Ochrona przed Korozją

|

2023

|

nr 5

139--142

EN

The influence of an FeAl intermetallic phase-based alloy’s surface condition on the high-temperature corrosion process during annealing in air at 1000°C for 500 h was investigated. The structure of the oxide scale was determined and related to the initial surface condition before the oxidation process. Oxidation was observed using a Hitachi S-4200 scanning electron microscope. X-ray microanalysis of the chemical composition (EDS) was also carried out for all the tested samples after oxidation. The relationship between the structure of the oxide scale layer and the type of surface before oxidation was demonstrated.

PL

W pracy dokonano analizy wpływu stanu powierzchni na przebieg procesu korozji wysokotemperaturowej stopu na osnowie fazy międzymetalicznej FeAl podczas wyżarzania w powietrzu w temperaturze 1000°C przez 500 h. Określono budowę zgorzeliny tlenkowej i odniesiono te dane do stanu powierzchni przed procesem utleniania. Próbki po procesie utleniania obserwowano przy użyciu elektronowego mikroskopu skaningowego Hitachi S-4200. Przeprowadzono również mikroanalizę rentgenowską składu chemicznego (EDS) wszystkich badanych próbek po utlenianiu. Wykazano zależność pomiędzy budową warstwy zgorzeliny tlenkowej a rodzajem powierzchni przed utlenianiem.

3

Wady materiałowe w procesie tłoczenia blach dla przemysłu motoryzacyjnego – charakterystyka defektów i ich przyczyny

Borecki Przemysław

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2022

|

nr 5-6

38--44

PL

Celem artykułu jest przedstawienie problemów jakościowych, jakie występują podczas procesu tłoczenia, a związane są one z wadami i defektami materiału. Już w trakcie wcześniejszych operacji produkcyjnych i technologicznych może dojść do problemów, które mają wpływ na jakość wytwarzanej blachy.

4

Scaling Behaviour of Si-alloyed Steel Slabs under Reheating Conditions

Mikl Gregor, Höfler Thomas, Gierl-Mayer Christian, Danninger Herbert, Linder Bernhard, Angeli Gerhard

Journal of Casting & Materials Engineering

|

2021

|

Vol. 5, no. 4

71--74

EN

Reheating of steel slabs for further processing such as hot rolling usually takes place in gas-fired pusher furnaces. Temperatures well above 1000°C, combined with an atmosphere containing H2O, CO2, and O2, lead to substantial oxidation of most steel grades. Newly developed advanced steels often contain significant amounts of Si. This element plays a dominant role in the scaling behaviour near the steel-scale-interface, since fayalite (Fe2SiO4) forms a eutectic with wuestite (Fe1–xO) that melts as low as 1177°C. To better understand the high temperature oxidation behaviour, lab-scale trials were performed with different steel grades containing up to 3 wt.% Si. Possible interactions of Si with other alloying elements present in the samples such as Cr, Mn and Al were also of interest. The atmosphere contained 20% H2O, 7% CO2, and 3% O2, resembling reheating conditions in pusher furnaces, and temperatures ranged from 1100 to 1240°C. For metallographic investigation, the oxidised samples were cold mounted under vacuum using taper section angles. After preparation, the sections were examined through light microscopy, SEM/EDS, XRD, and TEM. The local distribution of the alloying elements could be mapped efficiently, and phase identification was successful in most parts. Under the applied experimental conditions, the elements of interest were present in their oxidic form either as pure or as mixed oxides. Higher Si-contents led to an increased build-up of eutectic melting phase at the steel-scale-interface at temperatures above 1177°C, which in turn further accelerated the oxidation.

5

Innovative technology of recycling scale into steel production process through the use of self-reducing composite with a limited cooling effect

Rachwalski Marian, Górny Paweł, Borecki Mariusz, Stecko Janusz, Różański Piotr

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2019

|

Vol. 86, nr 11

337--343

EN

Ferrostal steelworks produce 1,100 tonnes of scale during continuous casting per year. The attempts made in Ferrostal to introduce a mixture of scale and carbon into a steel furnace were unsuccessful. Therefore, Ferrostal, in cooperation with the Institute of Ferrous Metallurgy, started a research project on the development of an innovative technology enabling the recycling of scale to the steelmaking process. The use of carbon and aluminium was proposed to reduce iron oxides. Aluminium dross was used as the main source of metallic aluminium, although tests are also carried out with other waste materials containing metallic aluminium. The test programme includes determining the ratio for scale, carbon carrier and metallic aluminium carrier. Industrial tests showed high efficiency of iron oxide reduction. The energy balance does not affect the production process negatively, although it is slightly negative.

PL

Podczas ciągłego odlewania w hucie Ferrostal powstaje 1100 ton zgorzeliny rocznie. Próby wprowadzania mieszanki zgorzeliny i węgla do pieca stalowniczego realizowane w Ferrostalu zakończyły się niepowodzeniem. Z tego względu Ferrostal, we współpracy z Instytutem Metalurgii Żelaza, rozpoczął projekt badawczy dotyczący opracowania innowacyjnej technologii umożliwiającej zawrócenie zgorzeliny do procesu produkcji stali. Zaproponowano użycie węgla i aluminium do redukcji tlenków żelaza. Jako główne źródło metalicznego aluminium zastosowano zgary aluminiowe, ale testy przeprowadza się również z innymi materiałami odpadowymi zawierającymi metaliczne aluminium. Program testowy obejmuje określenie proporcji między zgorzeliną, nośnikiem węgla i nośnikiem metalicznego aluminium. Testy przemysłowe wykazały wysoką skuteczność redukcji tlenku żelaza. Bilans energetyczny nie wpływa negatywnie na proces produkcji, aczkolwiek jest nieznacznie ujemny.

6

Powłoki ograniczające utlenianie powierzchni wlewków stalowych w trakcie studzenia i nagrzewania

Majchrowicz Izabela, Barański Józef, Witek Jerzy, Kania Harald

Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych

|

2018

|

R. 11, nr 34

49--61

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością zmniejszenia ilości zgorzeliny powstającej na powierzchni wlewków ciągłych podczas dwóch cykli produkcyjnych stali, a mianowicie ciągłego odlewania i ogrzewania wsadu (wlewków COS) do procesu walcowania. Cel ten starano się osiągnąć poprzez zastosowanie powłoki ceramicznej. Cztery powłoki wykonane z dwóch zawiesin i dwóch zoli kwasu krzemowego nałożono na powierzchnię wlewka stalowego. Powłoki nakładano w temperaturze otoczenia lub na płytki ogrzane do 850°C, następnie powlekane płytki ogrzewano do 1250°C. Pierwsza metoda symulowała warunki procesu obróbki plastycznej, podczas gdy druga – warunki procesu ciągłego odlewania. Określono zwilżalność stali przez zawiesiny i zole kwasu krzemowego w temperaturze pokojowej oraz w 850 i 1250°C za pomocą mikroskopu wysokotemperaturowego. Badania wykazały, że najlepsze wyniki (najmniejszą grubość zgorzeliny) uzyskano w przypadku zastosowania zawiesiny otrzymanej na bazie sproszkowanego szkła kwarcowego oraz zoli kwasu krzemowego napylonych na zimny wlewek. W przypadku zawiesiny, napylenie jej w temperaturze pokojowej spowodowało, że była ona trwała i nie uległa odspojeniu, jak w przypadku zawiesiny napylonej w 850°C. Z kolei napylenie zoli na zimno, dało w wyniku zdecydowanie cieńszą warstwę zgorzeliny i powłoki.

EN

The paper presents results of investigations into the possibilities to reduce the amount of scale formed on the surface of continuous castings during two steel production cycles, namely continuous casting and heating of the batch (CC ingots) for the rolling process, using ceramic coatings. Four coatings made from two suspensions and two silicic acid sols were applied on the continuous castings surface. The coatings were applied onto the steel plates at ambient temperature, next the coated plates were heated to 1250°C or the coatings were applied onto the plates heated to 850°C. The first method simulated the conditions of the plastic processing process, while the second one – the conditions of the continuous casting process. The wettability of steel by precursors at room temperature as well as at 850°C and 1250°C was measured with a high-temperature microscope produced by Leitz. The investigations have shown that the best results are obtained for cold-spray coatings, in which case cold-spraying of sols resulted in a significantly thinner layer of scale and coating.

7

Badanie redukcji zgorzeliny żelaza z zastosowaniem analizy termicznej

Więcek M., Mróz J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2016

|

T. 68, nr 1

30--36

PL

W przemyśle stalowniczym podczas procesu produkcyjnego powstają duże ilości odpadów, wśród których znajdują się żużle wielkopiecowe, żużle stalownicze, pyły, szlamy i zgorzelina. Analiza termiczna w metalurgii może być stosowana do badań fizyko-chemicznych materiałów mineralnych, metali i ich stopów, odpadów oraz ubocznych produktów z procesu produkcyjnego. Analiza termiczna DTA (Differential Thermal Analysis – różnicowa analiza termiczna) lub DSC (Differential Scanning Calorymetry – skaningowa kalorymetria różnicowa) jest stosowana podczas badania metali oraz ich stopów. Technika ta jest stosowana do określania temperatury i efektów cieplnych występujących przemian, głównie topnienia, przemian fazowych, ciepła właściwego oraz entalpii.

EN

During the manufacturing process in the steel industry, large amounts of waste products are produced, among which there are blast furnace slags, steelmaking slags, dusts, sludges and mill scales. In metallurgy, thermal analysis can be used to determine physico-chemical properties of minerals, metals and their alloys, waste and by-products of the manufacturing process. Differential Thermal Analysis (DTA) or Differential Scanning Calorymetry (DSC) are used during the study of metals and their alloys. This technique is used to determine the temperature and thermal effects of these changes, mainly melting, phase transitions, specific heat and enthalpy.

8

Pomiary wybranych parametrów chropowatości powierzchni prętów stalowych poddanych utlenianiu

Benduch A., Wyczółkowski R., Suliga M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2015

|

Vol. 82, nr 5

370--374

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów wybranych parametrów chropowatości powierzchni prętów stalowych, które decydują o intensywności kontaktowego przewodzenia ciepła występującego w miejscach styku prętów nagrzewanych w wiązkach. Badania wykonano dla kilkunastu próbek o zróżnicowanym stanie powierzchni, co było uwarunkowane różnym stopniem ich utlenienia. Próbki zostały utlenione w wyniku kontrolowanego nagrzewania w elektrycznym piecu komorowym. Pomiary analizowanych parametrów chropowatości wykonano za pomocą profilometu Form Talysurf firmy Taylor Hobson. Uzyskane wyniki nie wykazały istnienia jakiejś określonej zależności między wartościami analizowanych parametrów chropowatości a grubością zgorzeliny na badanych próbkach.

EN

The paper presents the results of measurements of selected of surface roughness parameters of steel bars, which decide about the intensity of the contact thermal conductance occurring at the contact points of bars, which heating in bundles. Research carried out for several samples about the different surface state, which was conditioned by of the different degrees of oxidation. The samples was oxidized as a result of controlled heating in an electric furnace chamber. The measurements of analyzed roughness parameters was carried out using Form Talysurf profile measurements gauge from Taylor Hobson company. The results not revealed the existence of any particular relationship between the values roughness parameters analyzed and thickness the layer of scale, researching samples.

9

Zachowanie się warstwy powierzchniowej wyrobów ze stali i stopów aluminium w warunkach przeróbki cieplno-plastycznej – metodyka badań, przykłady

Krzyżanowski M

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 4

222--230

PL

Praca opisuje ostatnie osiągnięcia w badaniach dotyczących zachowania się zgorzeliny wtórnej w warunkach przeróbki cieplno-plastycznej stali, w procesach jej usuwania, jak również w ustaleniu dominujących mechanizmów i procesów fizycznych związanych z kształtowaniem warstwy powierzchniowej w walcowanych na gorąco wyrobach płaskich ze stopów aluminium. Wykazano, że jedynie bardzo szczegółowe badania własności zgorzeliny tworzącej się na walcowanym materiale w warunkach laboratoryjnych, dodatkowe badania mikrostruktury w obszarze kontaktu zgorzeliny z odkształcanym materiałem, wsparte symulacją komputerową umożliwiają opracowanie modeli matematycznych zachowania się warstwy wierzchniej w tak skomplikowanych warunkach odkształcania.

EN

Recent advances in research on oxide scale behaviour in steels and formation of a few microns subsurface layers in aluminium flat products during hot rolling process are discussed. The paper emphasizes the crucial role of reproducible experiments to elucidate the scale properties coupled with numerical analysis to develop quantitative models with predictive accuracy. Presenting novel approaches, the work integrates the combined finite/discrete element analysis with a range of experiments each provide partial insight into oxide fracture, friction, heat transfer, descaling and pick-up, mechanical intermixing taking place near the stock surface among others.

10

Typy zgorzelin jedno- i wielofazowych

Więcek M., Mróz J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2014

|

Vol. 81, nr 10

682--687

PL

Zgorzelina powstaje w wyniku utleniania powierzchni wyrobów hutniczych w wysokich temperaturach podczas procesów przeróbki plastycznej: kucia, walcowania, prasowania bądź wyciskania. Zgorzelina jest mieszaniną tlenków żelaza o różnym stopniu utlenienia i śladowych ilości tlenków innych metali. Skład fazowy oraz budowa morfologiczna zgorzeliny tworzącej się na metalach i stopach jest zależna od czasu utleniania, warunków reakcji, rodzaju i składu środowiska oraz składu samego materiału. W niniejszym artykule wyróżniono kilka głównych odmian zgorzelin tworzących się na czystych metalach i stopach dwuskładnikowych.

EN

Scale is formed at high temperatures as a result of oxidation of the surface of steel products during forming processes: forging, rolling, pressing or squeezing. It is a mixture of iron oxides with different degree of oxidation, and trace amounts of other metal oxides. The phase composition and morphological structure of scale formed on metals and alloys is dependent on the oxidation time, the reaction conditions, the type and composition of the environment and the composition of the material. In this article the main varieties of scales forming on the pure metals and two-component alloys are presented.

11

The structure of external surfaces of scale forming on crofer 22APU steel in atmosphere containing H2/H2S

Jaroń A., Żurek Z., Homa M., Stawiarski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

Vol. 57, iss. 1

237-244

EN

The paper presents results of structural tests carried out for scale formed during high-temperature sulphurisation of Crofer 22APU steel within temperature range 600-900°C, in atmosphere containing H2/H2S, at partial pressure of sulphur vapours: pS210-7 up to 10-1 Pa. Non-preoxidated and preoxidated (preliminarily oxidated in air atmosphere) samples were put through sulphurisation process. The SEM, EDX and XRD methods were employed to examine scale surface morphology, including its chemical constitution and phase composition. The SEM tests allowed to find that scale structure depends on atmosphere content and temperature. In conditions of high sulphur vapour pressure values (exceeding iron sulphide dissociation pressure), scale has two layers and consists of a mixture of iron sulphides (FenSm) and chromium sulphides (CrxSy). Outer scale layer is built of large, column-shaped grains with composition corresponding to (FenSm), whereas its inner layer - fine-grained and porous - is a mixture of chromium sulphides, iron sulphides and sulphospinels. Occurrence of internal oxidation zone has been observed at the temperatures of 800°C and 900°C. Scale has single layer at low sulphur vapour pressure values, that is under FeS dissociation pressure. Preoxidated steel samples undergo sulphurisation process also after incubation period. This period is changeable and depends on sulphur vapour temperature and pressure. The structure and chemical constitution of scale formed on pre-oxidated samples depends on sulphurisation process parameters. Morphology of outer scale surface on preoxidated samples is complicated, because sulphides of all steel constituents are forming on the surface of oxides.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych zgorzelin otrzymanych w trakcie wysokotemperaturowego siarkowania stali Crofer 22APU w zakresie temperatur 600-900°C w atmosferze H2/H2S przy ciśnieniu parcjalnym par siarki pS210-7 do 10-1 Pa. Procesowi siarkowania poddano próbki nie preoksydowane oraz próbki preoksydowane (wstępnie utlenione w atmosferze powietrza). Badania morfologii powierzchni zgorzelin wraz z ich składem chemicznym i fazowym wykonano przy zastosowaniu SEM, EDX i XRD. Na podstawie badań SEM stwierdzono, że budowa zgorzelin zależy od składu atmosfery oraz temperatury. W warunkach wysokich prężności par siarki (powyżej prężności rozkładowej siarczku żelaza) zgorzeliny są dwuwarstwowe i są zbudowane z mieszaniny siarczków żelaza (FenSm) i siarczków chromu (CrxSy). Zewnętrzna warstw zgorzeliny jest zbudowana z dużych kolumnowych ziaren o składzie odpowiadającej (FenSm), natomiast wewnętrzna drobno ziarnista, porowata jest mieszaniną siarczków chromu, żelaza oraz sulfospineli. W temperaturze 800°C i 900°C stwierdzono występowanie strefy wewnętrznego utleniania. W niskich ciśnieniach par siarki tzn. poniżej prężności rozkładowej FeS, zgorzeliny są jednowarstwowe. próbki stali preoksydowane ulegają również procesowi siarkowania po okresie inkubacji. Okres ten jest zmienny i zależy od temperatury i prężności par siarki. Budowa i skład chemiczny zgorzelin otrzymanych na preoksydowanych próbkach zależy od parametrów siarkowania. Morfologia zewnętrznej powierzchni zgorzeliny utworzonej na próbkach preoxydowanych jest skomplikowana, gdyż na powierzchni tlenków tworzą się siarczki składników stali.

12

Analiza wpływu technologii nagrzewania i wydajności pieca na grubość warstwy zgorzeliny

Kieloch M., Boryca J., Halusiak B.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

446--448

PL

Ważnym zagadnieniem, pod względem jakości procesu nagrzewania, jest wpływ warstwy zgorzeliny na warunki przepływu ciepła wewnątrz wsadu. Zgorzelina w porównaniu ze stalą ma znacznie mniejszą wartość współczynnika przewodzenia ciepła, przez co może ujemnie wpływać na intensywność nagrzewania i powodować wzrost zużycia ciepła lub obniżać wartości końcowych temperatur w przekroju wsadu. W artykule przedstawiono analizę wpływu technologii nagrzewania oraz wydajności pieca na grubość warstwy zgorzeliny.

EN

The important question, under in relation to quality of heating process, the influence of scale layer is on conditions of flow of warmth the charge inside. Scale in comparison from steel has the considerably smaller value of coefficient of conductivity of warmth, it by what can negatively influence on intensity of heating process and to cause the growth of heating consumption or to reduce in section of charge the value of final temperatures. It the analysis of influence of heating technology in article was introduced was as well as the capacity of furnace on thickness of scale layer.

13

Analiza możliwości wykorzystania numerycznego modelowania pola temperatury w komorze pieca do określenia przyczepności zgorzeliny

Boryca J., Kieloch M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2011

|

Vol. 78, nr 5

442--445

PL

Realizacja wybranej technologii wymaga utrzymania w komorze pieca określonego pola temperatury. Pole to determinowane jest przyjętą technologią, rodzajem wsadu (geometria, materiał, początkowy stan temperatury) oraz cechami konstrukcyjnymi pieca. Model matematyczny wymiany ciepła w komorze pieca stanowi podstawę do obliczeniowego określenia wymaganego rozkładu temperatury. Przyczepność warstwy zgorzeliny do podłoża stalowego jest zależna od czynników zewnętrznych, w tym również od temperatury nagrzewania. W artykule przedstawiono analizę możliwości wykorzystania numerycznego modelowania pola temperatury w komorze pieca do określenia przyczepności zgorzeliny.

EN

The realization of chosen technology requires the maintenance in furnace chamber of definite field of temperature. The received technology, kind of charge field this be determined (the geometry, material, initial state of temperature) as well as the constructional sights of furnace. The mathematical model of exchange of warmth in furnace chamber the state the basis to computational qualification of required schedule of temperature. The adhesion of scale layer to steel basis is dependent from external factors, in this from heating temperature also. The analysis of possibility of numeric utilization modelling in furnace chamber the field of temperature to qualification of scale adhesion in article was introduced.

14

Zastosowanie metody SPM do badania struktury powierzchni zgorzeliny utworzonej w trakcie utleniania stali Crofer22APU

Siewiorek A., Homa M., Bruzda G., Sobczak N.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

626-629

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań obrazowania topografi i powierzchni zgorzelin otrzymanych w trakcie utleniania stali Crofer22APU w atmosferze powietrza przy zastosowaniu metody SPM. Na podstawie wykonanych analiz stwierdzono, że metoda SPM umożliwia dokładne obrazowanie powierzchni a w szczególności obserwacje defektów struktury, a także nieciągłości, porów, rys i wydzieleń.

EN

The paper reports the results of surface topography characterization of the Crofer22APU steel obtained by oxidation in air by means of scanning probe microscopy (SPM). On the basis of their analysis, the method enables the imaging of the surface in particular observations of such structural defects and discontinuities, pores, cracks and precipitators.

15

Morfologia zgorzelin utworzonych na stali Crofer 22APU podczas utleniania w atmosferze powietrza zawierającego SO2

Żurek Z., Homa M., Stawiarski A., Jaroń A., Gilewicz-Wolter J.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 11

643-646

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych zgorzelin otrzymanych w trakcie utleniania stali, Crofer 22APU w atmosferze powietrza oraz w mieszaninie SO2/powietrze w temperaturze 800oC. W powietrzu jak i w mieszaniach SO2/powietrze tworzy się dwuwarstwowa zgorzelina: zewnętrzna warstwa jest mieszaniną spinelu MnCr2O4 i Cr2O (bez wyraźnej granicy rozdziału pomiędzy spinelem i tlenkiem chromu) o kolumnowej budowie ziaren a wewnętrzna warstwa zgorzeliny jest zbudowana z drobno ziarnistego Cr2O3. Stwierdzono, że przy granicy faz metal/zgorzelina ilość tlenku chromu jest większa. Badania składu chemicznego zgorzelin wykazały brak siarki wewnątrz zgorzeliny natomiast jej obecność stwierdzono, w ilościach śladowych, na zewnętrznej powierzchni zgorzeliny.

EN

The results of structural investigation of scales obtained during oxidation of Crofer 22APU steel in air atmosphere and SO2/air mixtures at a temperature of 800oC are presented. Double scale is formed. Outer layer of scale is usually columnar-crystalline mixture of spinel (MnCr2O4) and Cr2O3 oxide. While inner layer one is composed of Cr2O3. It was found that at the metal/scale phase boundary the amount of chromium oxide is higher. Sulphur was not identified in the inner scale layer but only small amount was detected on the outer surface of the scale.

16

Resistance to isothermal oxidation of austenitic cast steel with Ti addition

Garbiak M., Chylińska R., Piekarski B.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

252-255

EN

Kinetics of oxidation of austenitic cast steels 30Ni-18Cr type with additions of Ti (0.03 and 0.9 wt. %) was studied. Specimens prior to oxidation were annealed at 900°C for 500 and 1000 hours. Continuous thermo-gravimetric measurements of oxidation process over 24 hrs in the air were implemented to determine the oxidation rate. Morphology and chemical composition of oxide layers was determined using X-ray diffractometry, scanning microscopy and EDS microanalysis. It has been shown that Ti additions significantly improve the oxidation resistance of these alloys and change the phase composition of the oxide layer.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania staliwa austenitycznego typu 30Ni-18Cr z dodatkami Ti (0,03 i 0,93% mas.). Materiał do badań przed testem utleniania poddano procesowi wyżarzania w temperaturze 900°C przez 500 i 1000 godz. Pomiary kinetyki utleniania staliwa wykonano w atmosferze powietrza metodą termograwimetryczną ciągłą. Budowę morfologiczną i skład chemiczny warstw tlenkowych badano, wykorzystując metodę dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii skaningowej oraz mikroanalizy rentgenowskiej. Wykazano, że dodatek tytanu obniża przyrost masy staliwa podczas utleniania i zmienia skład fazowy warstwy utlenionej.

17

Numerical analysis of correlation between heat consumption and the steel loss for scale in the charge heating process

Kieloch M., Piechowicz Ł., Boryca J., Klos A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 3

647-656

EN

The steel loss and heat consumption are basic parameters that are decisive to the costs of the heating process. Establishing the correlation between heat consumption and steel loss will make it possible to model the indices of heating furnace operation. The article presents a numerical model for the computation of charge heating, the steel loss for scale, and heat consumption. Based on computation results, mathematical functions have been developed, which describe the correlation between heat consumption and steel loss.

PL

Strata stali i zużycie ciepła to podstawowe parametry decydujące o kosztach procesu nagrzewania. Ustalenie korelacji pomiędzy zużyciem ciepła a stratą stali pozwoli na modelowanie wskaźników pracy cieplnej pieców grzewczych. W pracy zaprezentowano model numeryczny obliczeń nagrzewania wsadu, straty stali na zgorzelinę i zużycie ciepła. Na podstawie wyników obliczeń opracowano funkcje matematyczne opisujące korelacje pomiędzy zużyciem ciepła a stratą stali.

18

Wpływ warunków eksploatacji na korozję paleniska kotła parowego

Banaś J., Mazurkiewicz B., Solarski W.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 11

470-472

PL

W pracy określono przyczyny wysokotemperaturowej degradacji stalowych i ceramicznych elementów paleniska kotła parowego opalanego węglem kamiennym. Stwierdzono uszkodzenia polegające na korozyjnym zniszczeniu stalowej osłony rusztu oraz elementów ceramicznych jak uszczelnienie rusztu i kurtyn ceramicznych. Analiza zgorzeliny i żużla wykazała obecność pierwiastków jak: fluor, chlor, sód i potas charakterystycznych dla spalania biomasy. Żużel zawierał także zawyżone ilości tlenku glinu i tlenków żelaza. Pozwala to wnioskować, że przyczyną uszkodzeń było stosowanie niewłaściwego paliwa.

EN

The research presents the reasons for high-temperature degradation of steel and ceramic elements of the coal fired steam boiler furnace. Corrosive damage of the steel cover of the grate and damages of ceramic elements such as the sealing of grate and ceramic screen were stated in the research. Analysis of scale and slag indicated the presence of fluorine, chlorine, sodium and potassium elements characteristic of biomass burning. Slag contained also above normal quantity of aluminum and iron oxides which leads into the conclusion that the reason for the damages was the use of wrong fuel.

19

Wysokotemperaturowe siarkowanie stali typu Fe-Cr-Al: aktualny stan i perspektywy badań

Homa M

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2008

|

T. 48, z. 4

19-41

PL

Praca przedstawia krytyczną analizę obecnego stanu wiedzy na temat badań nad żaroodpornością stali typu Fe-Cr-Al z grupy AFA (Alumina Forming Alloys) w atmosferach siarkujących. Zachowanie się tych materiałów w środowisku gorących gazów jest od lat przedmiotem wnikliwych badań. W warunkach wysokotemperaturowego siarkowania w atmosferach takich, jak gazowa siarka, siarkowodór, gazy spalinowe, merkaptany i inne na powierzchni tych materiałów tworzą się wielowarstwowe zgorzeliny siarczkowe. Warstwy te ze względu na swoją budowę (pęknięcia, szczeliny oraz pustki na granicy zgorzelina/stal) wykazują słabe właściwości ochronne nie zabezpieczając stali przed dalszą degradacją. Skład chemiczny zgorzelin tworzących się w różnych atmosferach siarkowych jest podobny i najczęściej analiza rentgenowska wykazuje obecność siarczków chromu, żelaza oraz glinu, a także sulfospineli. Udział poszczególnych siarczków w poszczególnych warstwach, zależy od rodzaju medium siarkującego, temperatury i czasu ekspozycji oraz składu chemicznego siarkowanego materiału. Wzrost wielowarstwowych zgorzelin siarczkowych odbywa się na drodze odrdzeniowej dyfuzji kationów metalu (Fe, Cr, Al) w strukturze sieci krystalicznej oraz dordzeniowej dyfuzji siarki poprzez nieciągłości w strukturze warstwy.

EN

This work reviews the current state of research regarding high temperature sulphidation resistance of Fe-Cr-Al steels that belong to a family of AFA (Alumina Forming Alloys). The behavior of these steels in hot gases environment (sulphur, H2S, combustion gases, mercaptans etc.) is a subject of intensive research. During high temperature sulphidation none-protective porous and cracking multilayer scale is formed on their surface. The chemical composition of this scales depends on atmosphere composition. Mostly, the XRD analysis shows that mainly the scales consist of iron, chromium, aluminum sulphides and sulfospinels. The amount of particular sulphides in particular layers depends on atmosphere, temperature, time of sulphidation and chemical composition of the material. The growth of multilayer scales take place by the outward diffusion of metal cations (Fe, Cr, Al) through the defects of the crystal lattice and inward diffusion of the sulphur through the discontinuities in the layer structure.

20

Wpływ utleniania w wysokich temperaturach na struktury napawanych warstw na bazie kobaltu

Smoleńska H.

Advances in Materials Science

|

2008

|

Vol. 8, nr 2(16)

77-83

PL

Przedmiotem badań są napawane plazmowo warstwy wykonane ze stopu kobaltu zawierające ok. 29% chromu, ok. 5% wolframu i ok. 2% niklu, nałożone powierzchnie przylgni grzybków zaworów wylotowych silnika dieslowskiego. Powierzchnia podlega zarówno oddziaływaniom temperatury i środowiska, jak i oddziaływaniom mechanicznym. Podczas badań warstwy poddano oddziaływaniu środowiska utleniającego i wysokich temperatur: 750°C- górna w normalnej pracy, 850°C i 1100°C -skrajnie wysoka. Czas utleniania, 200 godzin, powinien być wystarczający dla zaobserwowania znaczących zmian. Zaobserwowane zmiany w mikrostrukturze i składzie chemicznym oraz łuszczenie się zgorzeliny nie zmniejszają jednak własności ochronnych napoin nawet w wysokich temperaturach. Samoistne uzupełnianie ubytków warstwy tlenkowej jest szczególnie cenne w warunkach pracy cyklicznej.