PL147547B1 - Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones - Google Patents
Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones Download PDFInfo
- Publication number
- PL147547B1 PL147547B1 PL25990586A PL25990586A PL147547B1 PL 147547 B1 PL147547 B1 PL 147547B1 PL 25990586 A PL25990586 A PL 25990586A PL 25990586 A PL25990586 A PL 25990586A PL 147547 B1 PL147547 B1 PL 147547B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- resisting
- heat
- steels
- stainless steels
- superficial layers
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 10
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 10
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 halide compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania na elementach wykonanych ze stali zarood¬ pornych oraz odpornych na korozje, warstw wierzchnich dyfuzyjnych o podwyzszonych wlasci¬ wosciach fizyko-chemicznych, warstw uzyskiwanych w procesie cieplno-chemicznym w atmosferze gazowej-przez azotowanie lub obróbki pochodne azotowaniu. Wynalazek dotyczy szczególnie stali o strukturze austenitycznej.Stale zaroodporne i odporne na korozje sa stalami stopowymi na bazie Cr-Ni oraz Cr-Mn. W zwiazku z wysokim powinowactwem chromu do tlenku, stale te powierzchniowo pasywuja sie warstwa tlenku chromu Cr203 lub roztworu stalego Cr203-Fe2C3. Pasywacja zachodzic moze zarówno w temperaturze otoczenia jak i podczas obróbki cieplno-chemicznej, na przyklad w warunkach nawet sladowego zawilgocenia atmosfery gazowej zdysocjowanego amoniaku. War¬ stwa ta jest bardzo pasywna, jej nieprzenikliwosc dyfuzyjna wynika z bardzo malo zdefaktowanej sieci krystalicznej.Znane dotychczas sposoby wytwarzania warstw wierzchnich na tego rodzaju stalach polegaja na dokonaniu depasywacji i uaktywnienia powierzchni stali, umozliwiajacych nastepnie efektywne przeprowadzenie azotowania gazowego lub obróbki pochodnej. Depasywacje i uaktywnienie powierzchni wykonuje sie przez chemiczny rozklad warstwy tlenkowej, niekiedy na drodze mecha¬ nicznej - na przyklad przez piaskowanie. Najczesciej stosowane sa depasywatory w postaci zwiaz¬ ków halogenków dodawanych do atmosfery gazowej, na przyklad HF, HBr. Zwiazki te charakte¬ ryzuja sie,duza toksycznoscia, co stanowi o techniczno-ekspolatacyjnej uciazliwosci procesu.Depasywatory wprowadzane do atmosfery gazowej powoduja odpasowywanie wewnetrznych2 147 547 powierzchni instalacji, przede wszystkim retorty, w której odbywa sie proces a ponadto osadzaja sie w instalacji w miejscach o temperaturze nizszej niz 300°C - co jest powodem zmiany przeplywów i niestabilnosci procesu.Znany jest równiez proces azotonasiarczania, w którym dodatek par siarki do atmosfery czesciowo zdysocjowanego amoniaku wplywa redukujaco na pasywnosc warstewki tlenkowej - co ulatwia dyfuzje azotu w glab obrabianego elementu. Sposób ten jestjednak malo skuteczny dla stali austenitycznych.W opisie zgloszonego wynalazku nr P-215893 (opublikowanym w BUP 26/80) przedstawiony jest sposób wytwarzania na stalach konstrukcyjnych warstwy wierzchniej o zwiekszonej odpor¬ nosci na zuzycie. Polega on na galwanicznym naniesieniu warstwy chromu na element ze stali konstrukcyjnej oraz nastepnie poddaniu zabiegowi azotowania gazowego w temperaturach 800 do 1200°C. Po nalozeniu warstwy chromu wystepuja warunki czesciowo zblizone do opisanych powyzej dla stali chromowych, powierzchniowa pasywacja tlenkami utrudnia skuteczna dyfuzje azotu. Brak jakichkolwiek dzialan depasywujacych powoduje, ze azotowanie przebiega wiec wylacznie przez nieliczne mikro i makroskopowe defekty warstwy powierzchniowej. Uzyskana pod warstwa chromu warstwa naazotowana ma wiec charakter wyspowy, nieciagly a udzial azotowania w efekcie lacznym odpornosci na zuzycie jest nieznaczny.Sposób wedlug wynalazku eliminuje przedstawione niedogodnosci technologiczne. W tym celu przed gazowym azotowaniem lub pochodna obróbka cieplno-chemiczna, zdepasywowane i uaktywnione powierzchnie, na których ma byc wytwarzana warstwa wierzchnia pokrywa sie galwanicznie zelazem. Naniesiona warstwa zelaza stanowi w obróbce cieplno-chemicznej prze¬ grode wychwytujaca tlen, posiada strukture jednorodnie przenikliwa dla dyfuzji azotu w stali, powtarzalnosc parametrów wytwarzanych warstw, mniejsza czulosc procesu na zawilgocenie atmosfery gazowej - co jest szczególnie korzystne dla warunków produkcji seryjnej. Sposób jest nietoksyczny, umozliwia uzyskanie warstwy wierzchniej na calym lub wybranych powierzchniach elementu.Sposób wedlug wynalazku przyblizony zostanie opisem przykladowego procesu wytwarzania warstwy azotowanej na trzonku zaworu wydechowego dla silnika spalinowego. Zawór wykonany jest ze stali austenitycznej, gatunku 50H21G9N4. Po koncowej obróbce mechanicznej trzonka, odtluszczony zawór poddany jest aktywacji elektrochemicznej w kapielach zawierajacych gluko- nian sodowy. Nastepnie przeprowadza sie galwaniczne zelazowanie trzonka zaworu w celu uzy¬ skania powloki zelaza o grubosciach 0,002 mm. Kolejna operacja po wysuszeniu zaworu jest obróbka cieplno-chemiczna azotowania gazowego. Zawór umieszczony zostaje w szczelnej retorcie polaczonej z instalacja gazowa amoniaku. Wygrzewanie w piecu w temperaturze 575°C przez 2 godziny powoduje wytworzenie na trzonku warstwy odpornej na zuzycie i zacieranie, natomiast grzybek zaworu pokrywa sie warstwa tlenkowa uniemozliwiajaca dyfuzje. Jest to korzystne ze wzgledu na nieobnizanie odpornosci grzybka na korozyjne dzialanie spalin w czasie pracy zaworu.Zalaczone zdjecie przedstawia w powiekszeniu 500x szlif metalograficzny trzonka zaworu.Warstwa dyfuzyjna 1 o grubosci 0,026 mm, obejmujaca naazotowana równiez warstewke zelaza 2, wystepuje nad warstwa podloza 3 z zanikajacymi sladami dyfuzji. Dokonane pomiary twardosci wykazaly dla: - warstwy dyfuzyjnej 1 1030 HV 0,02 -podloza 680 HV0,02 - rdzenia 370 HV 0,02 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania warstw wierzchnich na stalach zaroodpornych oraz odpornych na korozje, zwlaszcza austenityc/nych, polegajacy na zdepasywowaniu i uaktywnieniu powierzchni stali oraz gazowym azotowaniu lub pochodnej obróbce cieplno-chemicznej, znamienny tym, ze przed obróbka cieplno-chemiczna powierzchnie, na których ma byc wytworzona warstwa wierzchnia pokrywa sie galwanicznie zelazem.147547 * ^^*^ %V*C '-!*£-¦ PL
Claims (1)
1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania warstw wierzchnich na stalach zaroodpornych oraz odpornych na korozje, zwlaszcza austenityc/nych, polegajacy na zdepasywowaniu i uaktywnieniu powierzchni stali oraz gazowym azotowaniu lub pochodnej obróbce cieplno-chemicznej, znamienny tym, ze przed obróbka cieplno-chemiczna powierzchnie, na których ma byc wytworzona warstwa wierzchnia pokrywa sie galwanicznie zelazem.147547 * ^^*^ %V*C '-!*£-¦ PL
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL25990586A PL147547B1 (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones |
| CS411987A CS274730B2 (en) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Method of surface layers production |
| EP19870108108 EP0248431B1 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Verfahren zur Herstellung von äusseren Decksschichten an den hitzebeständigen sowie korrosionsfesten insbesondere austenitischen Stählen |
| DE87108108T DE3787672D1 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-04 | Verfahren zur Herstellung von äusseren Decksschichten an den hitzebeständigen sowie korrosionsfesten insbesondere austenitischen Stählen. |
| DD30385487A DD263308A5 (de) | 1986-06-04 | 1987-06-16 | Verfahren zur herstellung von oberen schichten an den feuerfesten sowie korrosionsfesten insbesondere austenistischen staehlen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL25990586A PL147547B1 (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL147547B1 true PL147547B1 (en) | 1989-06-30 |
Family
ID=20031520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL25990586A PL147547B1 (en) | 1986-06-04 | 1986-06-04 | Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0248431B1 (pl) |
| CS (1) | CS274730B2 (pl) |
| DD (1) | DD263308A5 (pl) |
| DE (1) | DE3787672D1 (pl) |
| PL (1) | PL147547B1 (pl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119420A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-05-09 | Fuji Oozx Inc | チタン又はチタン合金製エンジンバルブの表面処理方法 |
| CH693272A5 (fr) * | 1997-06-04 | 2003-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | Procédé etappareil pour traitement de surface parétincelage. |
| US6547888B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-04-15 | Swagelok Company | Modified low temperature case hardening processes |
| DK1521861T3 (da) | 2002-07-16 | 2008-01-21 | Univ Danmarks Tekniske | Indsætningshærdning af rustfrit stål |
| ATE553626T1 (de) | 2006-04-28 | 2012-04-15 | Motorola Mobility Inc | Fähigkeitsaktualisierung während eines anrufs |
| US7751320B2 (en) * | 2006-09-30 | 2010-07-06 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Admission control of sessions with preference lists |
| CN111826654A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-27 | 安徽省赛威输送设备有限公司 | 一种提高提升机壳体耐腐性的处理方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1453876A (fr) * | 1965-05-13 | 1966-07-22 | Ct Tech De L Ind Horlogere | Procédé de traitement de pièces à revêtements métalliques de grande dureté età forte protection contre la corrosion et pièces à revêtements métalliques obtenues selon ce procédé |
| US4326898A (en) * | 1978-11-13 | 1982-04-27 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for forming material surfaces |
-
1986
- 1986-06-04 PL PL25990586A patent/PL147547B1/pl unknown
-
1987
- 1987-06-04 CS CS411987A patent/CS274730B2/cs unknown
- 1987-06-04 DE DE87108108T patent/DE3787672D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-06-04 EP EP19870108108 patent/EP0248431B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-16 DD DD30385487A patent/DD263308A5/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3787672D1 (de) | 1993-11-11 |
| EP0248431A3 (en) | 1990-01-31 |
| DD263308A5 (de) | 1988-12-28 |
| CS274730B2 (en) | 1991-10-15 |
| EP0248431B1 (de) | 1993-10-06 |
| CS411987A2 (en) | 1991-02-12 |
| EP0248431A2 (de) | 1987-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0122762B1 (en) | Corrosion resistant steel components and method of manufacture thereof | |
| JP2501925B2 (ja) | 金属材の前処理方法 | |
| Grabke et al. | Effects of grain size, cold working, and surface finish on the metal-dusting resistance of steels | |
| PL139312B1 (en) | Method of producing a corrosion resistant layer on low-alloy steel products | |
| CN102471864A (zh) | 一种在渗碳、渗氮和/或氮碳共渗之前活化钝态铁的或者非铁的金属制品的方法 | |
| EP1865088A1 (de) | Verfahren zum Härten von Edelstahl und Salzschmelze zur Durchführung des Verfahrens | |
| Yeh et al. | Effects of gas nitriding on the mechanical and corrosion properties of SACM 645 steel | |
| PL147547B1 (en) | Method of producing superficial layers on heat-resisting and stainless steels in particular austenitic ones | |
| US5228929A (en) | Thermochemical treatment of machinery components for improved corrosion resistance | |
| EP0479409B1 (en) | Austenitic stainless steel screw and a method for manufacturing the same | |
| US4702779A (en) | Heat process for producing corrosion resistant steel articles | |
| WO2005075705A1 (ja) | 金属材の表面処理方法 | |
| Aoki et al. | Surface hardening for austenitic stainless steels based on carbon solid solution | |
| US4929287A (en) | Method for surface treatment of metal alloys | |
| JP3083453B2 (ja) | 鉄金属部品の耐磨耗性及び耐蝕性の改良方法 | |
| JPH0146586B2 (pl) | ||
| EP0931849B1 (en) | Process suitable to give a direct protection against the wear corrosion of metallic pieces | |
| JP2686001B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス製硬質ねじ | |
| US5382318A (en) | Hard austenitic stainless steel screw and a method for manufacturing the same | |
| Kapuścińska et al. | Anticorrosion properties and morphology of phosphate coating formed on nitrided surface of 42CrMo4 steel | |
| JPH06184728A (ja) | 鋼材の表面処理方法 | |
| Arab et al. | A Study of coating process of cast iron blackening | |
| JP2918765B2 (ja) | 表面が窒化硬化されたニッケル合金製品 | |
| KR101515840B1 (ko) | 부분 침탄질화 열처리된 스테인리스 페럴 및 그의 제조방법 | |
| JPS6246626B2 (pl) |