Czasopismo | OCHRONA PRZED KOROZJĄ | Rocznik 2016 - zeszyt 7

Mechanical properties and corrosion behavior of nitrided surface layer formed on AISI 4140 steel

10.15199/40.2016.7.4

nr katalogowy: 99435
10.15199/40.2016.7.4

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[...]

Bibliografia

[1] Alsaran A. A. Celik. 2001. "Structural characterization of ion-nitrided AISI 5140 low-alloy steel, Materials Characterization 47(3-4) : 207-213.
[2] Ashrafizadeh F. 2003. "Influence of plasma and gas nitriding on fatigue resistance of plan carbon (Ck45) steel". Surface and Coatings Technology 173/174 : 1196-1200.
[3] Brojanowska A. E. Skołek-Stefaniszyn, J. Trojanowski, T. Wierzchoń. 2005. "Wpływ warunków procesu niskotemperaturowego azotowania jarzeniowego na właściwości stali austenitycznej 316L". Inżynieria Materiałowa 5 : 285-287.
[4] Fattah M., F. Mahboubi. 2010. "Comparison of ferritic and austenitic plasma nitriding and nitrocarburizing behavior of AISI 4140 low alloy steel". Materials and Design 31(8) : 3915-3921.
[5] Garcia R., R. Perez. 2002. "Dynamic atomic force microscopy methods". Surface Science Reports 7 (6-8) :197-301.
[6] Jagielska K., H. Bala, J. Jasiński. 2005. "Effect of surface carburization on corrosion characteristics of martensitic stainless steel". Inżynieria Powierzchni, 2A : 57-61
[7] Jagielska K., H. Bala. 2006. "Przydatność metody postępującego ścieniania dla oceny zmian odporności korozyjnej na przekroju poprzecznym cienkich warstw wierzchnich". Ochrona przed Korozją, 11s/A : 219-224.
[8] Jagielska-Wiaderek K. 2012. "Depth-profiles of corrosion properties of carbonitrided AISI 405 steel". Archives of Metallurgy and Materials, 57(2) : 645-650
[9] Jagielska-Wiaderek K. 2013. "Topography, properties and corrosion resistance of glow-discharge nitrided layer produced on OT4-0 titanium alloy". Ochrona przed Korozją, 7 : 301-303.
[10] Jagielska-Wiaderek K. 2016. "The structure, properties and change in the cross-sectional corrosion resistance of a nitrided layer produced on AISI 321 steel". International Journal of Surface Science and Engineering - in print.
[11] Jagielska-Wiaderek K., H. Bala, J. Rudnicki. 2009. "Budowa i właściwości korozyjne warstwy wierzchniej azotowanej stali 42CrMo4". Ochrona przed Korozją, 11, 504-507.
[12] Jagielska-Wiaderek K., H. Bala, P. Wieczorek, J. Rudnicki, D. Klimecka- Tatar. 2009. "Corrosion resistance depth profiles of nitrided layers on austenitic stainless steel produced at elevated temperatures". Archives of Metallurgy and Materials 54(1) : 115-120.
[13] Jagielska-Wiaderek K., H. Bala, P. Wieczorek, J. Rudnicki. 2010. "Depth characteristics of glow-discharge nitrided layer produced on AISI 4140 steel". Archives of Metallurgy and Materials 55 : 515-519.
[14] Majumdar J.D., A.K. Nath, I. Manna. 2010. "Studies on laser surface melting of tool steel - Part II: Mechanical properties of the surface". Surface & Coatings Technology 204 (9-10) : 1326-1329.
[15] Oliveira S.D., A.P. Tschiptschin, C.E. Pinedo. 2007. "Simultaneous plasma nitriding and ageing treatments of precipitation hardenable plastic mould steel". Materials and Design 28(5) : 1714-1718.
[16] Podgornik, B., J. Vižintin. 2001. "Wear resistance of pulse plasma nitrided AISI 4140 and A355 steels". Materials Science and Engineering A315 : 28-34.
[17] Sirin S.Y., K. Sirin, E. Kaluc. 2008. "Effect of the ion nitriding surface hardening process on fatigue behavior of AISI 4340 steel". Materials Characterization 59(4) : 351-358.
[18] Tűrk A., O. Ok, C. Bindal. 2005. "Structural characterization of fluidized bed nitrided steels". Vacuum 80(4) : 332-342.
[19] Wen DC. 2009. "Plasma nitriding of plastic mold steel to increase wear and corrosion properties". Surface and Coatings Technology 204 (4) : 511-519.
[20] Zhu X.M., M.K. Lei. 2000. "Pitting corrosion resistance of high nitrogen f.c.c. phase In plasma source ion nitrided austenitic stainless steel". Surface and Coatings Technology 131(1-3) : 400-403.

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99435 "Mechanical properties and..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


OCHRONA PRZED KOROZJĄ - e-zeszyt (pdf) 2016-7 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

2016-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma