Wpływ wysokotemperaturowej obróbki żeliwa na strukturę warstwy wierzchniej utworzonej w wyniku cynkowania zanurzeniowego
W pracy przedstawiono wpływ wysokotemperaturowej korozji (850-1050oC,
4-12 godzin) na zmianę struktury warstwy przypowierzchniowej cylindrycznych
próbek o średnicy = 11 mm i długości l = 110 mm, wykonanych
z różnych rodzajów żeliwa (z grafi tem płatkowym, wermikularnym i kulkowym)
oraz efekt procesu cynkowania zanurzeniowego. Badania wykonano
w oparciu o kompleksową analizę metalografi czną oraz RTG. Celem pracy
było zweryfi kowanie możliwości wypełnienia grafi towych porów powstałych
po utlenianiu żeliwa cynkiem i tym samym otrzymanie nowej specyfi cznej
warstwy podpowierzchniowej o charakterze struktury kompozytowej.
Słowa kluczowe: wysokotemperaturowa korozja, żeliwo, obróbka powierzchniowa
The infl uence of high temperature oxidation of cast iron on surfa[...]
Algorytm obliczeń równoległych dla przestrzennego modelu zmian temperatury w procesie walcowania
W artykule przedstawiono problem przygotowania do symulacji procesu walcowania pasma ze strefą półciekłą. Ze względu na konieczność uzyskania wyników z dużą dokładnością w krótkim czasie, wykorzystano algorytm obliczeń równoległych w celu dekompozycji i następującego po nim rozwiązania powstałego układu równań. Opracowany model matematyczny oparty na metodzie elementów skończonych dostarcza inf[...]
Wpływ wysokotemperaturowej korozji na zmianę struktury warstwy przypowierzchniowej żeliwa z grafi tem płatkowym
W pracy przedstawiono wpływ wysokotemperaturowej korozji (850-1050oC, 4-12 godzin) na kinetykę utleniania oraz zmiany struktury warstwy przypowierzchniowej cylindrycznych próbek o średnicy = 11 mm i długości l = 110 mm wykonanych z żeliwa z grafi tem płatkowym (3,3%C; 1,7%Si; 0,5% Mn; 0,06%P; 0,06%S). Badania wykonano w oparciu o kompleksową analizę metalografi czną. Celem pracy było zweryf[...]
Analiza zmian stężeń tlenu w wybranych materiałach metalicznych w obecności tkanki żywej
Przedstawiono wyniki badań obecności kilku metali (pochodzących z takich materiałów jak: wolfram, molibden, chromel, wolfram-ren 20) w tkance mózgowej oraz podskórnej szczurów. Analizowano zmiany stężeń podstawowego pierwiastka metalicznego oraz tlenu w badanych mikroobszarach przed i po implantacji. Otrzymane wyniki badań wskazują na przechodzenie cząstek tlenu z powierzchni metalicznej do t[...]
Wpływ wysokotemperaturowej obróbki materiału na charakter warstwy wierzchniej żeliwa po miedziowaniu
Praca dotyczy efektów uzyskanych w wyniku miedziowania żeliwa różnymi metodami. Autorzy badali wpływ wysokotemperaturowego utleniania, jako etapu poprzedzającego nanoszenie warstwy miedzi na zmiany struktury warstwy wierzchniej oraz przypowierzchniowej żeliwa z grafi tem płatkowym. Uzyskane efekty porównano do tych, jakie otrzymano w wyniku miedziowania żeliwa w ciekłej miedzi bez wstępnej ob[...]
Analiza przyczyn uszkodzeń części złącznych cynkowanych galwanicznie DOI:10.15199/40.2016.7.2
W pracy analizowano przyczyny uszkodzeń wkrętów samogwintujących M8×25 cynkowanych galwanicznie. Badania dotyczyły
analizy przełomów powstałych w wyniku pękania wkrętów, weryfikacji poprawności struktury stali uzyskiwanej po obróbce
cieplnej, kontroli rozkładu twardości na przekroju wkrętów oraz kontroli zawartości wodoru. Na podstawie przeprowadzonych
badań stwierdzono, że główną przyczyną pękania analizowanych wkrętów jest nawodorowanie stali - kruchość wodorowa, które
mogło nastąpić na poszczególnych etapach procesu produkcyjnego. Mierzone zawartości wodoru znacznie przekraczają wartości
dopuszczalne, a obserwowane przełomy są charakterystyczne dla kruchego pękania.
Słowa kluczowe: powłoki cynkowe, cynkowanie galwaniczne, kruchość wodorowa, kruche pękanie
Analysis of damage reasons of zinc galvanized fasteners
In the paper, reasons for zinc galvanized fasteners damage - self tapping screw M8×25 mm were analysed. The examinations
concerned the analysis of fractures created as a result of screw cracking, the verification of structure correctness achieved after
the heat treatment, hardness measurement at the screws cross section as well as inspections of the hydrogen content. Based
on the conducted examinations it was stated that the main reason for analysed screw cracking was steel hydriding - hydrogen
brittleness which could take place in individual stages of the production process. Measured hydrogen content significantly exceeds
the acceptable values, and observed fractures are characteristic for brittle cracking.
Keywords: zinc coatings, galvanizing, hydrogen brittleness, brittle cracking.1. Wprowadzenie
Pomimo znacznego i systematycznego rozwoju technologii procesy
korozyjne w dalszym ciągu stanowią istotny problem między innymi
w zakresie trwałości konstrukcji stalowych i są przyczyną wielomilionowych
strat w skali roku [10]. Istnieje kilka metod ochrony przed
korozją - ochrona strukturalna, materiałowa, elektrochemiczna, inhibitor[...]
Szerardyzacja, jako zabezpieczenie antykorozyjne części złącznych - badania wstępne DOI:10.15199/40.2017.3.2
W pracy porównano odporność korozyjną części złącznych - śrub M10
oraz próbek płaskich, wykonanych ze stali 23MnB4, cynkowanych
ogniowo oraz termodyfuzyjnie (szerardyzacja). Badania korozyjne
prowadzono w komorze solnej, w obojętnej mgle NaCl (wg PN-EN ISO
9227). Uzyskane wyniki porównano do tych, jakie otrzymano w analogicznych
warunkach dla części zabezpieczanych antykorozyjnie poprzez
cynkowanie galwaniczne i naniesienie lamelowej warstwy cynku.
W celu wyjaśnienia zróżnicowania wyznaczonej i literaturowej odporności
korozyjnej powłoki termodyfuzyjnej, na przekroju i powierzchni
zewnętrznej powłoki termodyfuzyjnej (oraz ogniowej - dla porównania)
przeprowadzono obserwacje mikroskopowe przy zastosowaniu mikroskopu
skaningowego oraz analizę EDS. Wykonane badania wykazały,
że szerardyzowane części złączne charakteryzują się najmniejszą wśród
porównywanych metod odpornością korozyjną w badanym środowisku.
Otrzymane wyniki są konsekwencją zarówno zbyt małej grubości,
jak i niewłaściwej struktury naniesionej powłoki i w celu ich poprawy
niezbędna jest optymalizacja parametrów procesu cynkowania.
Słowa kluczowe: powłoki cynkowe, cynkowanie termodyfuzyjne, szerardyzacja,
części złączne, odporność korozyjna
1. Wprowadzenie
Części złączne stosowane w różnych konstrukcjach (mosty, platformy
wiertnicze, żurawie stoczniowe, itp.) są narażone na bardzo agresywne
oddziaływanie środowiska korozyjnego. Postępujący proces korozyjny
jest jednym z czynników powodujących zmniejszenie trwałości części
złącznych. Środowisko korozyjne m.in. zmniejsza wytrzymałość zmęczeniową
materiału, przy takiej samej intensywności naprężeń cyklicznych,
w porównaniu z badaniami w powietrzu, czy suchej atmosferze gazowej
[9].
W celu zmniejszenia zagrożenia korozją śruby wykonuje się z różnych
materiałów począwszy od stali węglowej, poprzez stal stopową, stopy
aluminium, czy też stopy tytanu. Przykładowo do wykonywania połączeń
śrubowych w tunelach drogowych, czy [...]
Wstępna ocena wpływu parametrów obróbki cieplnej cynkowej powłoki zanurzeniowej na jej właściwości DOI:10.15199/40.2018.5.2
1. Wprowadzenie
Światowa produkcja cynku wynosiła w roku 2008 ponad 10 mln ton,
a 7 lat później wzrosła o kolejne 2 mln ton. Potencjał wydobywczy tego
surowca to 430 mln ton i cały czas rośnie. Ponad połowa światowych zasobów
cynku stosowana jest do ochrony stali przed korozją w postaci
cynkowania. Spora część cynku zużywana jest do cynkowania metodą
zanurzeniową, polegającej na przetrzymywaniu w kąpieli cynkowej odpowiednio
przygotowanych półwyrobów, w określonym czasie. Pokrywanie
stopów Fe-C cynkową powłoką zanurzeniową jest uzasadnione zarówno
z uwagi na fakt uzyskiwania w ten sposób wysokiej odporności korozyjnej,
jak i biorąc pod uwagę względy ekonomiczne (relatywnie mały koszt,
duża skuteczność, prostota i niezawodność). Jest to jeden z najstarszych
i najbardziej powszechnych sposobów ochrony przed korozją elementów
stalowych czy żeliwnych. Z technologicznego punktu widzenia zasady
cynkowania zachowano bez zmian, jednak z powodu pojawiających się
nowych aplikacji, szczególnie w branży motoryzacyjnej oraz budowlanej,
współczesne cynkowanie stanowi dynamicznie rozwijającą się technologię
[5, 6]. Przykładem mogą być elementy złączne, posiadające szerokie
spektrum zastosowań w wielu gałęziach przemysłu.
1.1. Cynkowanie zanurzeniowe w warunkach przemysłowych
Cynkowanie zanurzeniowe prowadzi się metodą ciągłą lub jednostkową.
Zależy to od rodzaju cynkowanego elementu. Zanim jednak część
podda się cynkowaniu zanurzeniowemu, jej powierzchnia musi zostać
odpowiednio przygotowana. Zanurzenie półwyrobów w kąpieli cynkowej
poprzedzają odtłuszczanie, trawienie oraz pokrywanie topnikiem. Operacje
te mają na celu usunięcie zanieczyszczeń i zwiększenie przyczepności
powłoki cynkowej do powlekanego elementu. Biorąc pod uwagę rodzaj
i sposób samego topnikowania można mówić o cynkowaniu mokrym
i suchym (rys. 1). Cynkowanie suche jest procesem nowoczesnym, charakteryzującym
się m. in.: dużą wydajnością czy małym zużyciem cynku na
jednostkę[...]
Porównanie jakości nanowarstwy zewnętrznej implantów w odniesieniu do implantów monolitycznych i powlekanych galwanicznie
W prezentowanej pracy podjęto badania mające na celu porównanie przydatności
do wykonywania implantów materiałów monolitycznych, takich
jak: wolfram, molibden, stop wolfram-ren20, chromel oraz tytan, do wyników
badań otrzymanych dla materiałów powlekanych galwanicznie (żelazo
pokryte miedzią, miedź pokryta cyną) oraz wstępnych wyników badań, jakie
uzyskano dla nanopowłok metali szlachetnych (złota, srebra) nanoszonych
na implanty ceramiczne (tlenek cyrkonu). Do weryfi kacji jakości i odporności
korozyjnej badanych implantów zastosowano badania RTG (porównanie
zawartości tlenu na powierzchni materiałów metalowych przed i po
implantacji do tkanki mózgowej i podskórnej szczurów), badania impedancji
elektrochemicznej w roztworach fi zjologicznych oraz badania toksyczności
ocenianych próbek przy zastosowaniu fi broblastów myszy NTH 3T3. Odpowiednio
przygotowane próbki były wszczepiane zwierzętom laboratoryjnym
na okres 40, 120 i 180 dni. Następnie badano tkanki zwierząt oraz szczegółowo
analizowano powierzchnię próbek pod kątem zmian w składzie chemicznym
oraz różnic struktury powierzchni.
Słowa kluczowe: implanty, nanopowłoki
Comparison of outside implant’s nanolayer quality with reference to monolytic and
galvanic coated implants
In presented paper the research work was performed with aim consisted in comparison
of suitability to implants application of monolithic materials, like: tungsten, molybdenum,
tungsten-rhenium alloy, chromel and titanium, to research results obtained
in case of galvanic coated materials (iron coated with copper, copper coated with
tin) and also to initial results that was revealed in case of noble metals nanocoatings
(gold, silver) created at ceramic implants (zirconium oxide). To verify the quality of
corrosion resistance of investigated implants the following methods was used: RTG
analysis (comparison of oxygen content at the metallic material surface before and
after implantation to rats’ bra[...]
Zróżnicowanie odporności korozyjnej i zużycia ściernego powłok cynkowych nanoszonych na stopy Fe-C DOI:10.15199/40.2015.4.7
W badaniach analizowano antykorozyjne i tribologiczne właściwości powłok cynkowych nanoszonych na żeliwo (GJL-250) i stal
(DC01). Porównywano następujące rodzaje powłok cynkowych: galwaniczną (PN-EN ISO 4042), ogniową (PN-EN ISO 10684)
i płatkową (PN-EN ISO 10683). Prezentowane wyniki są efektem drugiego etapu eksperymentu, który dotyczył badań tribologicznych,
analizy mikrostruktury powłok cynkowych przy zastosowaniu mikroskopu optycznego w miejscach uszkodzeń i oceny
zmniejszenia odporności korozyjnej na skutek uszkodzenia powłoki cynkowej. Badania korozyjne prowadzono w komorze solnej,
w mgle obojętnej NaCl (wg PN-EN ISO 9227). Stwierdzono, iż odporność na korozję powłok naniesionych na stal jest znacznie
większa niż powłok naniesionych na żeliwo. Powłoka cynku płatkowego jest najbardziej odporna na zużycie ścierne, ale pomimo
tego jej odporność korozyjna istotnie maleje po teście tribologicznym. Powłoki galwaniczna i ogniowa są mniej odporne na mechaniczne
uszkodzenia, jednakże fakt ten nie przekłada się znacząco na ich odporność korozyjną.
Słowa kluczowe: powłoki cynkowe, testy korozyjne, odporność korozyjna
Diversity of corrosion resistance and frictional wear of zinc coatings
created on Fe-C alloys
The research work compares anticorrosion and tribological properties of different zinc coatings created on cast iron (GJL-250)
and steel (DC01). The following methods of zinc coating were applied: galvanic (PN-EN ISO 4042), hot-dip (PN-EN ISO 10684)
and lamellar (PN-EN ISO 10683. Presented results are an effect of the second stage of experiment which refers to: tribological
laboratory research, metallographic analysis of zinc coating microstructure in damaged areas, with the use of optical microscope,
and the evaluation of the decrease in corrosion resistance as the result of destruction the continuousness of zinc layer.
The corrosion research was conducted with the salt chamber with neutral NaCl (PN-EN ISO 9227). It was stated that corro[...]