Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Enhanced sintering of austenitic stainless steel powder AISI 316l through boron containig master alloy addition

100%

Skałoń M. , Kazior J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2012

|

tom Vol. 57, iss. 3

789-797

EN

It is well known that boron is widely used in order to enhance sintering process for obtaining high density of sintered iron alloys. It was found that even a small amount of elemental boron added to iron based powder compacts, produces significant increase in densification rate upon formation of a liquid phase. Due to the attractive characteristic the use of boron has also been actively investigated for enhancing sintering stainless steels powders. In present research boron was added as a part of master alloy, which has been designed to provide the formation of wetting liquid phase, with accomplished characteristics for manufacturing controlled densification of sintered austenitic stainless steels powders AISI 316L. In this paper the influence of sintering atmosphere and the boron in 0,1; 0,2; 0,3 and 0,4 wt. % amount on the density, microstructure and selected properties of sintered austenitic stainless steels were reported. Green compacts obtained by cold compaction at 600 MPa reached densities around 6,2 g/cm3. The sintering process was carried out both in pure dry hydrogen atmosphere and in vacuum at temperature 1240 degree Celsius using dilatometer Netzsch DIL 402C. In order to interpret the influence of sintering atmosphere and boron content on the sintering behaviour of boron alloyed austenitic stainless steels powders during heating and isothermal holding, the evolution of the dilatometric curves have been discussed. The as-sintered microstructures were characterized under the SEM (EDS), while the pore morphology by the image analysis. In conclusion it could be affirmed that the addition of the master alloy containing boron to austenitic stainless steels powders, produces a permanent liquid phase that enhances densification compacts during sintering, in particular in hydrogen atmosphere. For this reason the results are promising from a technological point of view, because boron addition could extend applications of sintered stainless steel both with respect to lower sintering temperature and shorter time necessary to obtain well rounded pores which are desirable with respect to mechanical properties and corrosion resistance.

PL

Bor jest skutecznym aktywatorem procesu spiekania proszków żelaza i proszków stopowych. stwierdzono, że nawet niewielki dodatek boru aktywuje proces spiekania w wyniku pojawienia się cieczy zwilżającej powierzchnię cząstek proszków, przyczyniając się do wzrostu stopnia zagęszczenia spieku. Dzięki interesującym charakterystykom bor stosowany jest również do aktywowania spiekania proszków stali nierdzewnych. Celem przeprowadzonych badań było wyjaśnienie wpływu dodatku boru w ilości 0,1; 0,2; 0,3 i 0,4% cież. wprowadzonego do mieszanki proszków w postaci mikroproszków zaprawy zawierającej bor, na kształtowanie sie mikrostruktury i właściwości spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych AISI 316l. wypraski prasowano pod ciśnieniem 600 MPa uzyskując gęstość 6,2 g/cm3. spiekanie przeprowadzono w atmosferze suchego wodoru oraz w próżni, w temperaturze 1240 stopni Celsjusza, wykorzystując dylatometr Netzsch DIL 402c. w oparciu o przebieg krzywych dylatometrycznych analizowano wpływ dodatku boru oraz rodzaj zastosowanej atmosfery na przebieg procesu spiekania. Ponadto analizę mikrostruktury przeprowadzono w oparciu o obserwacje SEM (EDS), a morfologię porowatości w oparciu o analizę obrazu. Stwierdzono, że dodatek boru w postaci mikroproszków zaprawy przyczynia sie do aktywacji procesu spiekania w szczególności w atmosferze wodoru. Uzyskane wyniki są bardzo interesujące nie tylko z naukowego punktu widzenia ale również z praktycznego, ponieważ mogą przyczynić sie do zwiększenia zastosowań spiekanych austenitycznych stali nierdzewnych.

2

Corrosion Behaviour of Sintered AISI 316L Stainless Steel Modified with Boron-Rich Master Alloy in 0.5M NaCl Water Solution

80%

Szewczyk-Nykiel A. , Skałoń M. , Kazior J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

tom Vol. 60, iss. 3A

1795--1800

EN

Present study describes results of research conducted on sinters manufactured from a powdered AISI 316L austenitic stainless steel modified with an addition of boron-rich master alloy. The main aim was to study impact of the master alloy addition on a corrosion resistance of sinters in 0.5M water solution of NaCl. In order to achieve it, a potentiodynamic method was used. Corrosion tests results were also supplemented with a microstructures of near-surface areas. Scanning electron microscope pictures of a corroded surfaces previously exposed to the corrosive environment were taken and compared. It was successful to increase the corrosion resistance of AISI 316L sinters modified with master alloy. It was also successful in particular samples to obtain a densified superficial layer not only on the sinters sintered in the hydrogen but also on sinters sintered in the vacuum. No linear correlation between presence of the densified superficial layer and the enhanced corrosion resistance was noticed.

PL

W poniższym artykule zaprezentowano wyniki badań, jakie zostały przeprowadzone na spiekach wykonanych z proszku austenitycznej stali nierdzewnej AISI 316L z dodatkiem mikroproszku bogatej w bor zaprawy. Głównym celem było poznanie wpływu, jaki ma dodatek zaprawy na odporność korozyjną badanych spieków w środowisku 0.5M roztworu wodnego NaCl. W tym celu użyto metody potencjo- dynamicznej. Wyniki badań korozyjnych zostały uzupełnione o mikrostruktury strefy przypowierzchniowej. Wykonano również zdjęcia powierzchni poddanych testom korozyjnym przy użyciu metody SEM. Powodzeniem zakończyły się próby podwyższenia odporności korozyjnej spieków AISI 316L poprzez wprowadzenie bogatej w bor zaprawy zarówno dla spieków spieczonych w atmosferze wodoru, jak i tych spieczonych w próżni. W wybranych spiekach uzyskana została zagęszczona warstwa przypowierzchniowa nie tylko na spiekach spiekanych w atmosferze wodoru, ale również na spiekach spiekanych w próżni.

3

Solidification process of sintered AISI 316L austenitic stainless steel powder modified with boron-containing master alloy

70%

Skałoń M. , Hebda M. , Nykiel M. , Szewczyk-Nykiel A. , Kazior J.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

tom Vol. 35, nr 2

194--198

EN

Sintered AISI 316L austenitic stainless steel powder modified with boroncontaining master alloy micropowder was investigated. Master alloy amount was precisely calculated to assure boron amount in resulting alloy on 0,4 wt % level, added through 24 h mixing in Turbula™ mixer to assure good uniform distribution of master alloy in the base powder. Such amount of boron provides high final densification of sinter but leaves almost continuous network of borides surrounding grains. Sintering was performed at 1240°C in pure hydrogen. The main goal of investigation was to understand and thoroughly describe solidified phases along with their solidification process to obtain in this way data useful for their further transformation. Investigation was focused on solidification process of liquid eutectic phase appearing during sintering. The calorimetric tests were used for determined exo- and endothermic reactions occurring during sintering process, while the dilatometric tests were mainly adopted to discover the start of intensified sintering process which occurs when liquid phase appears. The phase identification was carried out through SEM EDS examination. Porosity and microstructural observations were performed using light microscope in metallographic cross-section. All the received data was compared with thermodynamic simulation solidification process performed in Thermo- Calc® software. Simulation was carried out according to Scheil-Gulliver Modified solidification model (TCFE6 database was used) with backdiffusion of boron and carbon. Two-step solidification process of complex borides was found and described. The combined data from DSC, SEM EDS and Thermo-Calc® simulation confirmed presence of (Cr, Fe)2B and (Mo, Cr, Fe)2B borides. As a result a very good correlation was obtained between thermodynamic simulation effects and investigation results.

PL

Przeprowadzono badania proszku spiekanej austenitycznej stali nierdzewnej AISI 316L modyfikowanej borem wprowadzonym w postaci mikroproszku zaprawy. Ilość dodanej zaprawy została dobrana tak, by ilość boru w mieszance proszków była równa 0,4% cięż. W celu zapewnienia równomiernego rozprowadzenia boru w mieszance, zastosowano mieszanie w mieszalniku typu Turbula®. Czas mieszania mieszanek proszków wynosił 24 godziny. Zaproponowana ilość boru zapewnia pożądane, wysokie zagęszczenie kształtki po spiekaniu – otrzymywana gęstość spieku jest zbliżona do gęstości materiału litego. Modyfikacja składu proszku austenitycznej stali nierdzewnej przyczyniła się do wydzielenia borków na granicach ziaren. Spiekanie przeprowadzono w temperaturze 1240°C w atmosferze czystego wodoru. Głównym celem badań było wyjaśnienie i opisanie mechanizmów konsolidacji proszków stali nierdzewnej. W pracy skoncentrowano się głównie na procesie krzepnięcia eutektyki po procesie spiekania. Przeprowadzone badania kalorymetryczne pozwoliły na wyznaczenie efektów egzo-, a także endotermicznych towarzyszących procesowi spiekania. Badania dylatometryczne pozwoliły między innymi na wskazanie temperatury, w której pojawia się faza ciekła w trakcie nagrzewania do temperatury izotermicznego spiekania. Pośrednia identyfikacja wydzielonych faz została przeprowadzona za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawką EDS. Otrzymane wyniki badań porównano z wynikami symulacji termodynamicznej przeprowadzonej za pomocą oprogramowania Thermo-Calc. Symulacja została przeprowadzona zgodnie ze zmodyfikowanym modelem krzepnięcia wg Scheila-Gullivera (została użyta baza TCFE6) z uwzględnieniem dyfuzji w fazie stałej pierwiastków międzywęzłowych, tj. boru i węgla. Zaobserwowano i opisano dwuetapowy proces krzepnięcia złożonych borków. Zebrane dane z DSC, SEM EDS i symulacji termodynamicznej Thermo-Calc potwierdzają obecność borków (Cr, Fe)2B o sieci ortogonalnej oraz (Mo, Cr, Fe)2B o sieci tetragonalnej. Zaobserwowano i wyjaśniono zmiany składu chemicznego wydzielonych borków. Uzyskano bardzo dobrą korelację między otrzymanymi efektami symulacji termodynamicznych a rzeczywistymi wynikami badań.

4

Corrosion Behaviour Of Sintered AISI 316L Stainless Steel Modified With Boron-Rich Master Alloy In 0.5M NaCl Water Solution

60%

Szewczyk-Nykiel A. , Kazior J. , Skałoń M.

|