Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2017 - zeszyt 5

Wpływ powłok SiC na właściwości żaroodporne stali zaworowych

10.15199/40.2017.5.7

nr katalogowy: 105139
10.15199/40.2017.5.7

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetyki utleniania w temperaturze 1173 K trzech gatunków stali zaworowych (X33CrNiMn23-8, X50CrMnNiNbN21-9 i X53CrMnNiN20-8) pokrytych cienką powłoką SiC o grubości 2 mikrometrów. Powłoki uzyskano metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmą generowaną przy użyciu fal elektromagnetycznych o częstotliwości radiowej (RF CVD, 13.56 MHz). Stwierdzono, że stale z naniesioną powłoką SiC charakteryzują się większą odpornością na utlenianie od stali nie poddanych modyfikacji powierzchni. Rezultat ten jest wynikiem powstawania na powierzchni badanych materiałów pokrytych powłoką SiC zgorzeliny nie zawierającej w swym składzie tlenków żelaza (Fe3O4 i Fe2O3) o niskich właściwościach ochronnych. Słowa kluczowe: stale zaworowe, powłoka SiC, utlenianie, warunki izotermiczne 1. Wprowadzenie Niniejsza praca powstała w ramach szerokiego programu badawczego, zmierzającego do ograniczenia wysokotemperaturowej korozji zaworów silnikowych w samochodach osobowych w wyniku stosowania powłok ochronnych. Problem korozji zaworów silnikowych w ostatnim dziesięcioleciu staje się coraz bardziej istotny ze względu na stałą tendencję podnoszenia temperatury pracy silników samochodowych w celu zwiększenia ich wydajności, a także stosowanie, w coraz szerszym zakresie, alternatywnych materiałów pędnych w przemyśle motoryzacyjnym, takich jak gaz LPG, gaz ziemny, biopaliwa, itp. [1-3]. Trzeba podkreślić, iż wyższa temperatura pracy silników oraz używanie paliw alternatywnych znacznie przyspieszają degradację poszczególnych elementów silników, a zwłaszcza wylotowych zaworów silnikowych [4, 8, 9]. Na ekstremalne warunki pracy zaworów silnikowych składa się zarówno wysoka temperatura, obecnie coraz częściej przekraczająca 1173 K, jak i środowisko silnie agresywnych gazów spalinowych. Coraz bardziej aktualna staje się zatem konieczność prowadzenia prac zmierzających do ograniczenia korozji wysokotemperaturowe[...]

Bibliografia

[1] of the European Parliament and of the Council of 8 May 2003 on the Promotion of the use of biofuels or other renewable fuels for transport, Official Journal of the European Union, 2003, L 123/43-46.
[2] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 15 czerwca 2007 r. w sprawie Narodowych Celów Wskaźnikowych na lata 2008-2013, Dziennik Ustaw Rzeczypospolitej Polskiej, Nr 110, poz. 757, Warszawa, dnia 25 czerwca 2007.
[3] Raport branży motoryzacyjnej za 2011, s. 17, Warszawa 2012.
[4] Agarwal Avinash Kumar. 2007. "Biofuels (alcohols and biodiesel) applications as fuels for internal combustion engines". Progress in Energy and Combustion Science, 33 : 233-271.
[5] Bai Ching-Yuan, Yi-Jun Luo, Chun-Hao Koo. 2004. "Improvement of high temperature oxidation and corrosion resistance of superalloy IN-738LC by pack cementation". Surface and Coatings Technology 183 : 74-88.
[6] Domankonda Vinay Kumar, Ravi Kumar Puli. 2012. "Application of Thermal Barrier Coatings in Diesel Engines: a Review". Energy and Power 2 (1) : 9-17.
[7] Gao Wei, Zhengwei Li. 2008. Developments in high-temperature corrosion and protection of materials. Cambridge, England: Woodhead Publishing Limited.
[8] Grzesik Zbigniew, Grzegorz Smola, Krzysztof Adamaszek, Zbigniew Jurasz, Stanislaw Mrowec. 2013. "High Temperature corrosion of valve steels in combustion gases of petrol containing ethanol addition", Corrosion Science 77 : 369-374.
[9] Grzesik Zbigniew, Grzegorz Smola, Krzysztof Adamaszek, Zbigniew Jurasz, Stanislaw Mrowec. 2013. "Thermal shock corrosion of valve steels utilized in automobile industry". Oxidation of Metals 80 (1-2) : 147-159.
[10] Grzesik Zbigniew, Zbigniew Jurasz, Krzysztof Adamaszek, Stanislaw Mrowec. 2012. "Oxidation Kinetics of Steels Utilized in the Production of Valves in Automobile Industry". High Temperature Material Processes 31(6) : 775-779.
[11] Hayashi Shigenari, Brian Gleeson. 2005. "Effects of Pt on the short-term oxidation behavior of γ-Ni+γ′-Ni3Al alloys". Materials at High Temperatures 22 (3-4) : 321-328.
[12] Kovářik Ondřej, Petr Haušild, Jan Siegl, Jiří Matějíček, Vadim Davydov. 2014. "Fatigue life of layered metallic and ceramic plasma sprayed coatings". Procedia Materials Science 3 : 586-591.
[13] Lillerud Karl Petter, Per Kofstad. 1980. "On High Temperature Oxidation of Chromium". Journal of the Electrochemical Society 127 (11) : 2397-2410.
[14] Mrowec Stanislaw, Zbigniew Grzesik. 2004. "Oxidation of nickel and transport of nickel oxide. Journal of Physics and Chemistry of Solids 65 (10) : 1651-1657.
[15] Narita Toshio, Takeshi Izumi, Takumi Nishimoto, Yoshimitsu Shibata, Kemas Zaini Thosin, Shigenari Hayashi. 2006. "Advanced Coatings on High Temperature Applications". Materials Science Forum 522-523 : 1-14.
[16] Park Jung-Hwan, Hyun-Gil Kim, Jeong-Yong Park, Yang-Il Jung, Dong-Joon Park, Yang-Hyun Koo. 2015. "High temperature steam-oxidation behavior of arc ion plated Cr coatings for accident tolerant fuel claddings". Surface and Coatings Technology 280 : 256-259.
[17] Quan Cheng, Yedong He, Jin Zhang. 2016. "High temperature oxidation behavior of a novel Ni-Cr binary alloy coating prepared by cathode plasma electrolytic deposition". Surface and Coatings Technology 292 : 11-16.
[18] Rajendran R. 2012. "Gas turbine coatings - An overview". Engineering Failure Analysis 26 : 355-369.
[19] Sandra Fabien, Anthony Ballestero, Van Lam NGuyen, Michail N. Tsampas, Philippe Vernoux, Corneliu Balan, Yuji Iwamoto, Umit B Demirci, Philippe Miele, Samuel Bernard. 2016. "Silicon carbide-based membranes with high soot particle filtration efficiency, durability and catalytic activity for CO/HC oxidation and soot combustion". Journal of Membrane Science 501 : 79-92.
[20] Saravanan S., M. Ravichandran, V. Balasubramaniyan. 2016. "Comparison Studies on Effect of Thermal Spray Coating in Internal Combustion Engine". Mechanics and Mechanical Engineering 20(1) : 23-32.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 105139 "Wpływ powłok SiC na właśc..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ - e-zeszyt (pdf) 2017-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	42.00 zł

Prenumerata

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

504.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - papierowa prenumerata roczna	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

678.00 zł

OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
OCHRONA PRZED KOROZJĄ - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	762.00 zł brutto 705.56 zł netto 56.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

762.00 zł

Zeszyt

2017-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma