W pracy przedstawiono wyniki badań warstw azotowanych niskotemperaturowo w atmosferze gazowej. Azotowanie gazowe stali odpornych na korozję, jest możliwe wyłącznie pod warunkiem zastosowania aktywacji powierzchni w celu usunięcia bariery dyfuzyjnej z tlenku chromu. Zastosowano dwie metody aktywacji powierzchni: fizyczną przez rozpylanie jonowe oraz chemiczną przez dodatek do atmosfery chlorowodoru. Warstwy wytworzone zostały w temperaturze z zakresu 400÷450°C. Uzyskane warstwy poddane zostały badaniom strukturalnym metodami: LM, SEM, XRD oraz badaniom twardości i odporności korozyjnej. Zaobserwowano znaczące różnice w strukturze warstw, spowodowane zastosowaniem rożnych metod aktywacji powierzchni, głownie obecność stref azotków żelaza i chromu w obszarze przypowierzchniowym w warstwach aktywowanych chemicznie.
EN
The paper presents results of research into gas nitrided layers. Gas nitriding of stainless steels, is possible on the surface activation condition to remove diffusion barrier of chromium oxide. Two methods of surface activation were applied: ion sputtering and by adding to the atmosphere of hydrogen chloride. The layers were produced with a temperature range of 400÷450°C. The obtained layers were tested using following methods: LM, SEM, XRD. Properties such as hardness and corrosion resistance were also tested. Significant differences in the structure of the layers caused by using different methods of activating the surface, mainly the presence of iron and chromiumnitrides zone in chemically activated nitriding layers were observed.
Badania prowadzono na ferrytyczno-austenitycznej stali duplex X2CrNi- MoN 22 5 3. Azotowanie gazowe prowadzono w mieszaninie 50% amoniaku z produktami jego dysocjacji w temperaturze 450°C przez 3 h. Przed procesem azotowania gazowego zastosowano wstępną obróbkę czyszczącą za pomocą trzech rodzajów plazmy: azotu, wodoru i amoniaku. Zbadano budowę fazową warstw i ich morfologię. Odporność korozyjną oceniono na podstawie badań potencjodynamicznych prowadzonych w 3% roztworze NaCl. Stwierdzono, że rodzaj gazu rozpylającego ma wpływ na morfologię warstw oraz ich odporność korozyjną. Zastosowanie plazmy zawierającej azot miało negatywny wpływ na charakterystyki korozyjne warstw.
EN
The experiments were carried out on duplex stainless steel (X2 CrNiMoN 22 5 3). The gas nitriding was conducted at temperature 450°C in 50% NH3 + 50% NH3diss atmosphere. To make the gas treatment possible, before nitriding the samples were activated by ion sputtering with hydrogen, nitrogen and ammonia. The microstructure and phase composition of the layers were investigated using light microscopy analysis and X-ray diffraction. Corrosion resistance of the layers was investigated by means of potentiodynamic tests in 3% NaCl solution. It was found that a kind of gas used for sputtering can have an important influence on layers morphology and in consequence on corrosion behavior of the layers. Nitrogen containing plasma used as cleaning gas had an negative effect on corrosion characteristics of the layers.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono problematykę dotyczącą przygotowania powierzchni kompozytu grafitowego przed nałożeniem galwanicznej powłoki miedzianej i jej wpływ na lutowanie miękkie ze stopem aluminium PA38 (6060). Na próbki z kompozytu grafitowego, którego powierzchnię przygotowano różnymi metodami, naniesiono galwanicznie warstwę miedzi, a następnie wykonano próbne złącza lutowane na miękko z elementami ze stopu aluminium PA38. Przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych oraz badania metalograficzne przy użyciu mikroskopii świetlnej.
EN
Issues concerning the preparation of a graphite composite surface before deposition of a galvanised copper coating and its influence on soft soldering with PA38 (6060) aluminium are presented in the article. Graphite composite samples, the surfaces of which were prepared using different methods, were galvanically coated with a copper layer and then soldered to PA38 aluminium alloy elements. Results of strength tests and metallographic tests carried out using a light microscope are presented.
W niniejszej pracy badano wpływ aktywacji powierzchni i rodzaju gazowego nośnika węgla tj.C3H8 lub CO na twardość, budowę, skład i odporność na korozję wżerową warstw stali X37CrMoV5-1 po azotpwaniu/węgloazotowaniu w 570°C w złożu fluidalnym z tlenku aluminium. Po azotowaniu/węgloazotowaniu stali X37CrMoV5-l w 570°C/4 h twardości powierzchniowe wynosiły 1000-1100 HV, grubości warstw ok. 150 µm, a grubości stref związków 10-14 µm. Warstwy azotowane w 570°C miały nieco grubsze strefy związków, ale niższą twardość na powierzchni, niż warstwy węgloazotowane. Zastosowanie endogazu do węgloazotowania wymagało zmniejszenia jego udziału do 10%. Optymalnym z punktu widzenia odporności na korozję wżerową było azotowanie w amoniaku w 570°C/2 h poprzedzone azotoutlenianiem w 490°C/1 h w mieszaninie N2/NH3/H2O i polerowaniem. Badania fazowe próbek do badań korozyjnych po azotowaniu 570°C/2 h i końcowym azotoutlenianiu antykorozyjnym w 540°C, wykazały złożony skład fazowy na powierzchni warstwy w postaci Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.
EN
This study imestigated the influence of surface activation and the type of gas carbon carrier, i.e. C3H8 or CO, upon hardness, structure, composition and resistance to pitting corrosion ofX37CrMoV5-1 steel layers after nitriding /carbonitriding at 570°C in an aluminum oxide fluidized bed. After nitriding/carbonitriding ofX37CrMoV5-1 steel at 570°C/4 h surface hardness was 1000-1100 HV1, thickness of layers was about 150 µm and thickness of compound zones was 10-14 µm. The layers nitrided at 570°C had slightly thicker compound zones but lower surface hardness than the carbonitrided layers. The use of endogas to carbonitriding reąuired a reduction of its share to 10%. The optimum, in terms of pitting corrosion resistance, was nitriding in ammonia at 570°C/2 h preceded by nitro-oxidation at 490°C/1 h in a mixture ofN2/NH/H2O and polishing. Phase tests of the samples for corrosion tests after nitriding at 570°C/2 h and final anticorrosive nitro-oxidation at 540°C showed a complex phase composition on the surface of the layer in the form of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 and Fe2O3.
W niniejszej pracy badano wpływ warunków procesowych na twardość, budowę i wzrost warstw podczas azotowania/węgloazotowania stali nierdzewnej X20Cr13 w złożu fluidalnym, a także na odporność tych warstw na korozję wżerową w środowisku z chlorkami sodu. Krótkotrwała aktywacja powierzchni w amoniaku lub amoniaku z propanem umożliwiła nasycanie stali X20Cr13 azotem i węglem. Aktywacja w amoniaku z propanem sprzyjała powstawaniu tzw. białej warstwy w węgloazotowanej stali w 570oC. Po azotowaniu/węgloazotowaniu w 570oC/4 h grubość warstwy wynosiła ok. 150 μm, a strefa związków – ok. 15 μm przy twardościach na powierzchni 1000–1100 HV1. Azotowanie/węgloazotowanie w obniżonych temperaturach 480 i 440oC charakteryzowało się brakiem strefy związków. Po azotowaniu w 440oC twardość na powierzchni wynosiła ok.1320 HV1, a po węgloazotowaniu z tej temperatury – 1370 HV1. Poprawę odporności stali X20Cr13 na korozję wżerową uzyskano po azotowaniu lub węgloazotowaniu w 570oC/2 h, poprzedzonym aktywacją w amoniaku w czasie 2 h. Analiza fazowa takich próbek wykazała w strefie związków: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4 i Fe2O3.
EN
In this work, the influence of process conditions upon hardness, structure and layer growth during nitriding/carbonitriding of X20Cr13 stainless steel in a fluidized bed was investigated, as well as resistance of these layers to pitting corrosion in the environ-ment with sodium chlorides. Short-term surface activation in ammonia or in ammonia with propane allowed the saturation of X20Cr13 steel with nitrogen and carbon. Activation in ammonia with propane was conducive to the creation of so called “a white layer” in the carbonitrided steel at 570oC. After nitriding/carbonitriding at 570oC/4 h the layer thickness was about 150 μm and the zone of compounds was about 15 μm with surface hardness of 1000–1100 HV1. Nitriding/carbonitriding at reduced temperatures of 480oC and 440oC was characterized by the lack of a zone of compounds. After nitriding at 440oC, surface hardness was about 1320 HV1 and after carbonitriding from this temperature – 1370 HV1. The improvement of the resistance of X20CR13 steel to pitting corrosion was obtained after nitriding/ or carbonitriding at 570oC/2 h preceded by activation in ammonia for 2 h. Phase analysis of such samples have shown that the zone of compounds consists of: Fe3N, Fe4N, M7C3, CrN, Fe3O4, Fe2O3.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.