Corrosion resistance deptah profile of nitrided layers on austenitic stainless steel produced at elevated temperatures

• Autorzy: Jagielska-Wiaderek, K. , Bala, H. , Wieczorek, P. , Rudnicki, J. , Klimecka-Tatar, D.

Warianty tytułu

PL

Profile głębokościowe odporności korozyjnej azotowanej w podwyższonej temperaturze nierdzewnej stali austenitycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrochemical polarisation characteristics of glow-discharge, high-temperature (520°C) nitrided AISI 321 steel are presented. The evaluation of the corrosion resistance of nitrided stainless steel was carried out by using the so called progressive thinning method, consisting in determination of polarisation characteristics on increasingly-deeper situated regions of the top layer. This method made it possible to determine changes in particular corrosion parameters read out from potentiokinetic polarisation curves, thus enabling the depth profiles of these parameters. The resistance of the AISI 321 steel against acid corrosion was determined in acidified 0.5M sulphate solution. The thickness of the nitrided layer has been evaluated on the basis of microhardness and chemical analysis on the cross section of the surface layer. The corrosion rate within the outer layers of the nitrided AISI 321 stainless steel is approximately 3-10 times as high as that of the matrix. The passive state characteristics of the treated layers are also worsened, which is manifested by a rapid increase in the critical passivation current and current density within the passive range.

PL

° Wpracy przedstawiono potencjokinetyczne krzywe polaryzacyjne austenitycznej stali 1H18N9T poddanej wysokotemperaturowemu azotowaniu jarzeniowemu. Dla określenia głębokościowych charakterystyk korozyjnych stali 1H18N9T wykorzystano metodę postępującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głębiej położonych obszarach warstwy wierzchniej. Metoda ta pozwoliła na określenie zmian poszczególnych charakterystycznych parametrów korozyjnych odczytywanych z potencjokinetycznych krzywych polaryzacji, a co za tym idzie – umożliwiła wykreślenie profili głębokościowych tych parametrów. Badania potencjokinetyczne wykonano w 0,5M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH=1. Grubość powstałej warstwy oceniano na podstawie analizy liniowej zawartości pierwiastków oraz mikrotwardosci na przekroju poprzecznym obrobionego cieplnie materiału. Szybkość korozji ogólnej obrobionych cieplno-chemicznie warstw zewnętrznych stali 1H18N9T w zakwaszonym roztworze siarczanowym jest 3-10-krotnie większa niż szybkość korozji osnowy. Pogorszenie charakterystyk stanu pasywnego azotowanej stali uwidacznia się przez wzrost wartości krytycznego pradu pasywacji oraz minimalnego pradu w zakresie pasywnym.

Słowa kluczowe

PL

odporność na korozję; profil głębokościowy; stal austenityczna; azotowanie jarzeniowe

EN

corrosion resistance; depth profile; austenitic steel; glow discharge nitriding

• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 115-120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Jagielska-Wiaderek, K.

autor

Bala, H.

autor

Wieczorek, P.

autor

Rudnicki, J.

autor

Klimecka-Tatar, D.

• DEPARTMENT OF CHEMISTRY, CZESTOCHOWA UNIVERSITY OF TECHNOLOGY, 42-200 CZESTOCHOWA 19 ARMII KRAJOWEJ AV., POLAND

Bibliografia

• [1] F. Ashrafizadeh, Surf. Coat. Tech. 173-174, 1196 (2003).
• [2] X. M. Zhu, M. K. Lei, Surf. Coat. Tech. 131, 400 (2000).
• [3] C. E. Pinedo, W. A. Monteiro, Surf. Coat. Tech. 179, 119 (2004).
• [4] A. Kagiyama, K. Terakado, R. Urao, Surf. Coat. Tech. 169-170, 397 (2003).
• [5] G. Song, Corros. Sci. 47, 1953 (2005).
• [6] G. G. Long, J. Kruger, D. R. Black, M. Kuriyama, J. Electrochem. Soc. 130, 240 (1983).
• [7] I. Betova, M. Bojinov, T. Laitinen, K. Makela, P. Pohjanne, T. Saario, Corros. Sci. 44, 2675 (2002).
• [8] M. S. El-Basiouny, Brit. Corros. J. 112, 89 (1977).
• [9] D. B. Rayaprolu, A. Hendry, J. Mater. Sci. Technol. 4, 136 (1988).
• [10] M. Harzenmoser, R. P. Reed, HNS’90, Proc. Int. Conf., Germany, 1990.
• [11] J. Siwka, Prace Naukowe WMIM, Seria: Metalurgia 8, s. 10, Czestochowa, 1999.
• [12] J. Mankowski, J. Flis, Corros. Sci. 35, 111 (1993).
• [13] J. Flis, Ochr. przed Korozja, Wyd. Spec. 42, 261 (1999).
• [14] M. K. Lei, X. M. Zhu, J. Electrochem. Soc. 152 (8), B291 (2005).
• [15] P. Sury, Brit. Corros. J. 13, 31 (1979).
• [16] E. Skołek, J. Kaminski, T. Wierzchon, Ochr. przed Korozja, Nr 11s/A, 224 (2006).
• [17] M. Kuczynska -Wydorska, J. Flis, Ochr. przed Korozja, Nr 11s/A, 228 (2006).
• [18] Z. L. Zhang, T. Bell, Surf. Engineering 1, 131 (1985).
• [19] E. Menthe, K. T. Rie, J. W. Schultze, S. Simson, Surf. Coat. Technology 74-75, 412 (1995).
• [20] M. K. Lei, Z. L. Shang, J. Va c. Sci. Technol. A15, 421 (1997).
• [21] J. Flis, A. Gajek, J. Electroanal. Chem. 515, 82 (2001).
• [22] K. Jagielska, H. Bala, J. Jasinski, Inz. Powierzchni, 2A, 57 (2005).
• [23] H. Bala, K. Giza, K. Jagielska, IXth International Corrosion Symposium and Exhibition, ICCP Proceedings, 1, 123, Ankara 22-25. IX. 2004.
• [24] K. Jagielska, H. Bala, J. Jasinski, Inz. Materiałowa Nr 3, 403 (2006).
• [25] K. Jagielska, H. Bala, Ochr. przed Korozja, 11s/A, 219 (2006).
• [26] M. Stern, A. L. Geary, J. Electrochem. Soc. 104, 56 (1957).
• [27] H. Bala, Electrochim. Acta 29, 119 (1984).
• [28] X. L. Xu, L. Wang, Z. W. Yu, Z. K. Hei, Surf. Coat. Tech. 132, 270 (2000).
• [29] A. Fossati, F. Borgioli, E. Galvanetto, T. Bacci, Corros. Sci. 48, 1513 (2006).
• [30] M. P. Fewell, J. M. Priest et al., Surf. Coat. Tech. 131, 284 (2000).
• [31] T. Borowski, J. Trojanowski, T. Wierzchon. Inz. Powierzchni 3, 21 (2005)