Grant CNCSIS
Grant CNCSIS
Laboratorul de Coroziune şi Protecţie Anticorozivă, Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca, B-dul Muncii 103-105, Sala G09C, Tel. 0264-401696
Cercetări teoretice și experimentale privind tribocoroziunea straturilor de difuzie obținute prin tehnologii de ingineria suprafețelor
Cercetările din acest contract s-au efectuat pe oţeluri inoxidabile, deoarece acestea au proprietatea de a forma un strat de oxizi care protejează suprafaţa împotriva coroziunii. Oţelurile studiate au fost: X5Cr12, X30Cr12 şi X5CrNi25-6. Pe aceste oţeluri s-au făcut separat studii de coroziune şi de uzură şi apoi s-a studiat tribocoroziunea.
Pentru studiile de tribocoroziune s-au utilizat amestecuri de cuarţ şi soluţie de 1N de sulfat de sodiu, respectiv soluţie de 1N de acid sulfuric. S-au trasat, cu ajutorul aparatului de testare a tribocoroziunii, curbe de tip potenţial staţionar-timp (curbe cronopotenţiometrice), curbe de tip densitate de curent-timp la un potenţial definit din domeniul pasiv (curbe cronoamperometrice) şi curbe de tip densitate de curent-potenţial (curbe de polarizare), în medii neutre sau acid. Au fost determinate următoarele mărimi:
๏viteza totală de îndepărtare a materialului Wt calculată din pierderile de masă determinate prin cântărire;
๏proporţia de material distrus prin coroziune electrochimică F’ la UR, calculată din densităţile de curent ale curbelor densitate-potenţial;
๏proporţia de material distrus prin coroziune electrochimică F’ calculată pe baza curenţilor din curbele i-t.
Experimental prin încercări de uzură, coroziune şi tribocoroziune s-au determinat mărimile: F, W, Wt şi F’, astfel s-a putut calcula proporţia fiecăruia. Suma ΔW + ΔF = S(C,W) a fost privită ca valoare a sinergismului total, care rezultă din influenţa reciprocă a coroziunii şi uzurii şi reprezintă mărimea fundamentală de evaluare a proprietăţilor de tribocoroziune.
Au fost confecţionate probe din OLC15 şi 21MoMnCr12, apoi au fost supuse la tratamente termochimice de oxinitrurare şi oxinitrocarburare.
La oxinitrurare s-au utilizat următoarele variante:
๏oxinitrurarea propriu-zisă (N+O). În funcţie de cantitatea de oxigen s-au realizat probe la care nu s-a format strat de Fe3O4, rolul oxigenului a fost numai de a activa procesul de nitrurare. La cantităţi mai mari de oxigen s-a format un strat compact de oxid Fe3O4;
๏după terminarea procesului de nitrurare s-a introdus în incinta instalaţiei oxigen şi s-au menţinut probele un timp determinat de grosimea stratului;
๏o altă parte din probe au fost supuse înainte de nitrurare la un proces de oxidare;
๏probele au fost oxidate, apoi nitrurate şi în final s-a aplicat un procedeu de deformare plastică;
๏ultima variantă a constat în oxidare, nitrurare şi la urmă din nou oxidare.
Oxinitrurarea s-a realizat în mediu gazos (N+O) şi în plasmă (N+O). La oxinitrurarea în plasmă s-a modificat presiunea parţială a N2 şi a O2, rezultând în final diferite configuraţii de strat (αN + γ’ + ε + Fe3O4; αN + Fe3O4; αN + Fe3O4 + Fe2O3).
Oxinitrocarburarea s-a realizat în medii gazoase şi în plasmă.
La oxinitrocarburarea în mediu gazos s-a folosit o atmosferă de 50% NH3 şi 50% atmosferă endo în final compoziţia chimică în cuptor a fost de 15% NH3; 19% H2; 57% N2; 3,5% H2O şi 2 % CO2.
La oxinitrocarburarea ionică atmosfera a fost formată din N2, H2, CH4 şi O2 la presiune scăzută sub descărcare luminiscentă, la temperatura 560°C şi durate de la 5 la 15 ore.
După tratamentele termochimice s-au determinat caracteristicile fizice, chimice, mecanice şi structurale ale straturilor obţinute.
Pentru efectuarea oxinitrurării şi oxinitrocarburării s-a modernizat o instalaţie din laborator.
Pentru studiul tribocoroziunii s-a proiectat un stand experimental.
Contract 66-1353/2001