Obróbka cieplno-chemiczna stali nierdzewnych jest ważnym sposobem poprawy twardości i wytrzymałości ich powierzchni. Procesy te wprowadzają jednak zmiany strukturalne, które nie zawsze są korzystne z punktu widzenia ich odporności na korozję. Badania potencjokinetyczne stali X6Cr13 wykonano w zakwaszonych (pH = 4) 0,5 M roztworach siarczanowych zawierających jony Cl- o stężeniu 0,5 M. Wykorzystując tzw. metodę postępującego ścieniania analizowano kolejne warstwy nawęglanych i węgloazotowanych stali posuwając się od zewnętrznej powierzchni w głąb materiału. Zastosowanie tego typu metody pozwoliło wykreślić głębokościowe profi le wartości potencjałów nukleacji wżerów i repasywacji. Grubość powstałych warstw wierzchnich oceniano na podstawie spektrofotometrycznej analizy zawartości węgla oraz mikrotwardości na przekroju poprzecznym obrobionego cieplno-chemicznie materiału. Słowa kluczowe: korozja lokalna, profi le głębokościowe, stal nierdzewna, węgloazotowanie, nawęglanie, złoże fl uidalne Structure of outer layer of stainless steels after high-temperature chemical treatments and their susceptibility to local corrosion Thermo-chemical treatment of stainless steels is an important way to improve the hardness and strength of the surface. These processes, however, introduce structural changes that are not always favorable from the point of view of their resistance to corrosion. The potentiokinetic tests for AISI 405 stainless steel were carried out in acidifi ed 0.5 M sulphate (pH = 4) solutions containing 0.5M of chloride ions. A method of step-by-step consecutive thinning of surfacial layers of the carburized and carbonitrided steels has been used to determine the depth profi les of their pitting- and repasivation potentials. The thickness of the resulting layers was evaluated on the basis of the spectrophotometric analysis of carbon content and microhardness on the cross section of the chemically and heat-treated material. Keywords: local[...]

  W pracy przedstawiono badania nad wpływem azotowania stopu tytanu OT4-0 (97,4 mas. % Ti) na jego własności mechaniczne i odporność korozyjną. Potencjokinetyczne krzywe polaryzacji badanego materiału w stanie wyjściowym i po procesie azotowania jarzeniowego (800°C) wykonano w zakwaszonych do pH = 2,7 i pH = 5,0 środowiskach siarczanowych. Badania metalografi czne prowadzono za pomocą mikroskopu optycznego oraz mikroskopu sił atomowych. Stwierdzono, że przeprowadzona obróbka azotująca poprawiła odporność korozyjną oraz znacznie utwardziła powierzchnię badanego materiału. Słowa kluczowe: azotowanie jarzeniowe, tytan, korozja.1. Wst.p Bardzo dobre w.asno.ci wytrzyma.o.ciowe tytanu w zestawieniu z jego nisk. g.sto.ci. oraz wysok. odporno.ci. na korozj. [1] powoduj., i. jest on obecnie jednym z najbardziej atrakcyjnych materia.ow metalicznych. Materia.y na bazie tytanu znajduj. szerokie zastosowanie w przemy.le lotniczym, kosmicznym i w technologiach militarnych. Wysoka biozgodno.. tytanu klasyfi kuje go w czo.owce materia.ow biomedycznych [2, 3]. W medycynie tytan i jego stopy stosowane s. na endoprotezy, implanty stomatologiczne czy uk.ady wszczepionych komponentow . stawu kolanowego i biodrowego [4, 5]. W .rodowisku p.ynow ustrojowych, w obecno.ci tlenu, jonow Cl- i przy pH bliskich 7, tytan pokrywa si. trwa.. warstw. pasywn. (TiO2), ktora mo.e si. roztwarza. przy pH < 4 w zakresie potencja.ow -0,7?€-0,3 V (NEK) [6]. Aktywne roztwarzanie tytanu niekiedy prowadzi do powstawania na jego powierzchni warstwy wodorku TiHx [6,7]. Lokalne obni.enie pH w p.ynach ustrojowych do pH < 4 zdarza si. w [...]

  The effects of heat nitriding of an OT4-0 titanium alloy (97.4 wt% Ti) substrate on its mechanical properties and electrochemical corrosion resistance are discussed. The potentiokinetic polarisation curves of the titanium alloy in initial state and titanium treated in a 1:1 vol. N2/H2 atmosphere (800°C) have been measured in acidifi ed (pH = 2.7 and pH = 5.0) sulphate solutions. After nitriding, the surface of the titanium was investigated by atomic force microscopy. It is shown that nitriding improves the corrosion properties and microhardness of the outer layers of the material. Keywords: glow-discharge nitriding, titanium, corrosion.1. Introduction The very good mechanical properties of titanium in combination with its low density and high corrosion resistance [1], make it one of the most sought-after metallic materials. Titanium-based materials are widely used in aerospace and in the military. The high biocompatibility of titanium makes it one of the best biomedical materials that ever existed [2, 3]. In medicine, titanium and titanium alloys are used for prostheses, dental implants or implant systems, i.e. the knee and hip joints [4, 5]. Titanium immersed in bodily fl uids in the presence of oxygen, Cl- ions and at a pH value close to 7, gets covered with a durable passive layer (TiO2), which may solubilise at pH < 4 in a potential range of -0.7 ?€ -0,3 V (NEK) [6]. Active dissolution of titanium sometimes leads to the formation of a surface layer of TiHx hydride [6, 7]. Local lowering of pH in body fl uids to pH < 4 occurs during infl ammation or inside a wound [8]. It needs noting that the protective layers fo[...]

  Austenityczne stale nierdzewne dzięki swej odporności korozyjnej, żarowytrzymałości i łatwemu przetwarzaniu znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu [16,3]. Obecnie od nowoczesnych materiałów wymaga się jednak zarówno wysokiej odporności na korozję jak również dobrych właściwości mechanicznych tak, by nie następowało pogorszenie wytrzymałości elementów podczas pracy. Jedną z metod zwiększania trwałości części maszyn i narzędzi, która od pewnego czasu znajduje praktyczne zastosowanie w różnych obszarach techniki jest nasycanie powierzchni borem, które umożliwia wytwarzanie warstw wierzchnich o wysokiej twardości i odporności na ścieranie [15,17,18]. Poprawa właściwości wytrzymałościowych powierzchni stali w wyniku borowania jest efektem powstawania wtrąceń borkowych w warstwach zewnętrznych materiału. Typowe warstwy naborowywane mają charakterystyczną iglastą strukturę składającą się z borku FeB w stre)e przypowierzchniowej, o twardości ok. 2000÷2300 HV oraz występującego głębiej borku Fe2B o twardości, która waha się w zakresie 1400÷1800 HV [4,17]. W przypadku borowania stali nierdzewnych, zewnętrzne warstwy borków żelaza często wzbogacone są borkami chromu i niklu typu: CrB, Cr2B, NiB i Ni2B [5,9,13,14,24]. Zmieniająca się wraz z głębokością struktura i skład warstwy wierzchniej pozwala mówić o swoistym "pro)lu głębokościowym" warstwy wierzchniej zbudowanej z kilku "podwarstw", cechujących się różnymi parametrami mechanicznymi. Ponieważ różnice te są funkcją składu chemicznego i struktury poszczególnych stref można przypusz- Otrzymano / Received: 26.07.2019. Przyjęto / Accepted: 12.09.2019. DOI: 10.15199/40.2019.11.2 Dr inż. Karina Jagielska-Wiaderek ukończyła Wydział Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej. Obecnie jest zatrudniona w Politechnice Częstochowskiej na stanowisku adiunkta w Instytucie Inżynierii Materiałowej. Jej główne obszary zainteresowań obejmują korozję metali i stopów, elektrochemię i[...]

W pracy przedstawiono elektrochemiczne charakterystyki polaryzacyjne stali X6CrNiTi18-10 poddanej wysokotemperaturowemu (520oC) azotowaniu jarzeniowemu. Badania potencjokinetyczne wykonano w zakwaszonym (pH = 4) 0,5 M roztworze siarczanowym zawierającym jony Cl- o stężeniu 0,5M. Wykorzystując tzw. metodę postępującego ścieniania analizowano kolejne warstwy stali posuwając się od zewnętrznej powierzchni w głąb materiału. Zastosowanie tego typu metody pozwoliło wykreślić głębokościowe profi le wartości potencjałów nukleacji wżerów i repasywacji. Słowa kluczowe: azotowanie jarzeniowe, stal austenityczna, korozja wżerowa, profi l głębokościowy Electrochemical investigations of pitting corrosion resistance of glow-discharge nitrided austenitic stainless steel electrochemical polariz[...]

W pracy przedstawiono wyniki badań nad budową i właściwościami fi zykochemicznymi warstw powierzchniowych stali 42CrMo4 po procesie wysokotemperaturowego azotowania jarzeniowego w atmosferze N2/H2 (520°C). Grubość i budowę powstałej warstwy wierzchniej oceniano na podstawie: obserwacji mikroskopowych, zmiany mikrotwardości, analizy rentgenografi cznej oraz analizy liniowej i punktowej zawartości pierwiastków w warstwie azotowanej. Polaryzacyjne badania potencjokinetyczne wykonano w zakwaszonych (pH = 1, 2 lub 4) 0,5M roztworach siarczanowych. Badania wykazały, że przeprowadzona obróbka azotująca poprawia charakterystyki korozyjne tylko w obrębie stanu pasywnego. Azotowanie praktycznie nie wpływa na zachowanie korozyjne stali w zakresie aktywnym, nie ma też wpływu na kinetykę procesu[...]

  Studies under microstructure, mechanical- and electrochemical corrosion properties of the boronized, AISI 321 acid resistant stainless steel have been presented. The process of the steel surface modifi cation with boron has been carried out in a temperature of 900oC using long-lasting (6 h) gas-contact method in Ekabor-II powder containing potassium fl uoroborate (KBF4) activator and alumina (fi ller). The thickness of the boron-rich layer has been evaluated on the basis of microhardness tests on the cross section of the surface layers. The extraordinary strong hardness of boronized layers is accompanied with a distinct increase in surface roughness and signifi cant development of its area. The electrodes for the corrosion tests had a shape of rotating disks (RDE electrodes). The corrosion behavior of the outer boronized layer has been examined in acidifi ed (pH = 2) aqueous sulphate solution, using potentiodynamic polarization technique. Unlike unmodifi ed steel, the boron-rich outer layer does not passivate but undergo fast dissolution both in active- and transpassive regions in the corrosion solution. Keywords: boronizing, austenitic AISI 321 steel, acid corrosion Struktura, własności mechaniczne i zachowanie korozyjne warstwy wierzchniej otrzymanej przez naborowywanie stali X6CrNiTi18-10 Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury, właściwości mechanicznych i korozyjnych powierzchniowo naborowywanej, kwasoodpornej stali nierdzewnej typu X6CrNiTi18-10. Proces modyfi kowania powierzchni stali za pomocą boru przeprowadzano stosując długotrwałą (6 h), kontaktowo-gazową metodę nasycania w mieszaninie proszkowej zawierającej Ekabor-II, fl uoroboran potasu (KBF4) jako aktywator i tlenek glinu (wypełniacz). Grubość warstwy wzbogaconej w bor oceniano na podstawie testów mikrotwardości na przekroju poprzecznym modyfi kowanych warstw stali. Niezwykle wysokiej twardości warstwy naborowanej towarzyszy znaczna jej porowatość i rozwinięcie powierzchni.[...]

Investigation results under structure and physicochemical properties of glow-discharge nitrided (1:1 vol. N2/H2 atmosphere, 520°C) AISI 4140 steel are presented in the paper. The successive thinning method has been applied to determine the corrosion resistance changes within the cross-section of the nitrided layer. The method consists in step by step polarization corrosion measurements for successive surfacial layers. The potentiokinetic polarization tests were carried out in acidified (pH = 1) 0.5 M sulphate solution. The metallographically prepared specimens were observed with the use of optical microscopy and AFM microscopy. Microhardness measurements of the polished samples from the cross-section were carried out using Vickers indenter and the mechanical properties - using nanohardness meter, CSM, with a load of 80 mN. Keywords: acid corrosion, depth profile, steel, glow-discharge nitriding Własności mechaniczne i zachowanie korozyjne warstwy wierzchniej otrzymanej przez azotowanie stali 42CrMo4 W pracy przedstawiono wyniki badań nad budową i właściwościami fizykochemicznymi warstw powierzchniowych stali 42CrMo4 po procesie azotowania jarzeniowego w atmosferze N2/H2 w temperaturze 520°C. Dla określenia zmian w odporności korozyjnej na przekroju poprzecznym warstwy azotowanej wykorzystano metodę postępującego ścieniania, która polega na wykonywaniu polaryzacyjnych testów korozyjnych na coraz głębiej położonych obszarach warstwy wierzchniej. Badania potencjokinetyczne wykonano w 0,5 M roztworze siarczanowym zakwaszonym do pH = 1. Badania metalograficzne prowadzono za pomocą mikroskopu optycznego oraz mikroskopu sił atomowych. Pomiaru rozkładu twardości w warstwie wierzchniej dokonywano metodą Vickersa, a właściwości mechaniczne oceniono przy użyciu nanotwardościomierz firmy CSM stosując obciążenie 80 mN. Słowa kluczowe: korozja kwasowa, profile głębokościowe, azotowanie jarzeniowe.1. Introduction Glow-discharge nitriding is an effective[...]

Przeprowadzono badania nad wpływem metody spajania i przygotowania powierzchni proszków magnetycznych typu Nd2(Fe,Co)14B na korozyjne zachowania gotowych magnesów w atmosferze przemysłowej. Określono również wpływ trawienia powierzchni nanokrystalicznego proszku roztworami kwasów cytrynowego i szczawiowego na własności mechaniczne magnesów z proszku MQP-B. ABSTRACT Investigation under effec[...]

W pracy przedstawiono elektrochemiczne charakterystyki polaryzacyjne stali X6CrNiTi18-10 poddanej wysokotemperaturowemu (520°C) azotowaniu jarzeniowemu. Badania potencjokinetyczne wykonano w zakwaszonym (pH = 4) 0,5 M roztworze siarczanowym zawierającym jony Cl- o stężeniu 0,5 M. Wykorzystując tzw. metodę postępującego ścieniania analizowano kolejne warstwy stali posuwając się od zewnętrznej [...]