Časopis KOM

Výzkumné články

Elektrochemické korózne charakteristiky vysokopevnej ocele Domex 700 po mechanických úpravách povrchu v prostredí chloridov / Electrochemical corrosion characteristics of high strength low alloy Domex 700 steel after mechanical surface treatment in chloride environment

Borko K., Pastorek F., Hadzima B.
2017, 61 (5), 162–168

Citace (ACS): Borko, K.; Pastorek, F.; Hadzima, B. Elektrochemické korózne charakteristiky vysokopevnej ocele Domex 700 po mechanických úpravách povrchu v prostredí chloridov / Electrochemical corrosion characteristics of high strength low alloy Domex 700 steel after mechanical surface treatment in chloride environment. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (5), 162–168.

Citace (ISO): Borko, K.; Pastorek, F.; Hadzima, B. Elektrochemické korózne charakteristiky vysokopevnej ocele Domex 700 po mechanických úpravách povrchu v prostredí chloridov / Electrochemical corrosion characteristics of high strength low alloy Domex 700 steel after mechanical surface treatment in chloride environment. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 5, p. 162–168.

V súčasnosti sa v priemyselnej praxi využíva veľké množstvo mechanických úprav povrchov konštrukčných materiálov, predovšetkým úprava povrchu ocelí. Účelom tejto štúdie (výskumu) bolo vyhodnotenie vplyvov mechanickej predúpravy povrchu (brúsením a tryskaním) na koróznu odolnosť vysokopevnej nízkolegovanej ocele Domex 700. Vhodná mechanická povrchová predúprava môže slúžiť pre zrovnomernenie povrchu (napr. brúsenie) alebo pre zlepšenie mechanických, pevnostných a únavových vlastností (tryskanie). Ako testovacie prostredie pre elektrochemické testy bol zvolený roztok 0,1M NaCl o teplote okolitého prostredia. Hodnotenie vplyvu mechanickej úpravy povrchu ocele Domex 700 na jej koróznu odolnosť bolo vyhodnotené prostredníctvom elektrochemických testov: potenciodynamické polarizačné skúšky (využitie Tafelovej analýzy) a elektrochemická impedančná spektroskopia (využitie ekvivalentných obvodov). Z nameraných a získaných výsledkov je možné konštatovať, že proces mechanickej úpravy povrchu tryskaním pri zvolených parametroch znižuje koróznu odolnosť ocele Domex 700.

Nowadays a large number of mechanical surface treatments of constructions materials is used in industry, mainly focusing on steel surface treatment. The aim of this study was to evaluate the effects of mechanical surface pre-treatment (grinding and shot peening) on corrosion resistance of high strength low alloy Domex 700 steel. Suitable mechanical surface treatment can by used for surface homogenization (eg. grinding) or for improvement of mechanical, strength and fatigue properties (shot peening). 0,1M NaCl solution of ambient temperature was used as an environment for electrochemical tests. Evaluation of the mechanical surface treatment effect on corrosion resistance of Domex 700 steel surface was realized by electrochemical tests: potentiodynamic polarization tests (using Tafel analysis) and electrochemical impedance spectroscopy (using equivalent circuit). From the obtained results it is possible to conclude, that the process of mechanical surface treatment by shot peening at choosen conditions has negative effect on corrosion resistance of Domex 700 steel.

 

Klíčová slova: ocel, fosfát, předúprava povrchu, impedanční spektroskopie

Keywords: steel, phosphate, surface pretreatment, impedance spectroscopy

Výzkumné články

Chromová vrstva jako povrchová ochrana zirkoniových slitin / Chromium coating as a surface protection of zirconium alloys

Krausová A., Tůma L., Novák M., Cvrček L., Krejčí J., Macák J.
2017, 61 (5), 169–172

Citace (ACS): Krausová, A.; Tůma, L.; Novák, M.; Cvrček, L.; Krejčí, J.; Macák, J. Chromová vrstva jako povrchová ochrana zirkoniových slitin / Chromium coating as a surface protection of zirconium alloys. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (5), 169–172.

Citace (ISO): Krausová, A.; Tůma, L.; Novák, M.; Cvrček, L.; Krejčí, J.; Macák, J. Chromová vrstva jako povrchová ochrana zirkoniových slitin / Chromium coating as a surface protection of zirconium alloys. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 5, p. 169–172.

Zvyšování bezpečnosti jaderného provozu, stále rostoucí požadavky na prodloužení kampaně jaderného paliva a vyšší úroveň jeho vyhoření jsou podmíněny zdokonalováním vlastností zirkoniových slitin. Nanesení ochranného povlaku se jeví jako slibná cesta pro snížení jejich chemické reaktivity a zvýšení odolnosti vůči navodíkování. V této práci byla pomocí in-situ impedanční spektroskopie studována tenká vrstva chromu nanesená na standardní slitinu zirkonia Zr1Nb. Expozice probíhala při teplotě 280 °C a tlaku 8 MPa v simulovaném prostředí chladiva reaktorů VVER. Výsledky ukazují, že chromem povlakovaná slitina Zr1Nb oxiduje oproti slitině bez povlaku za těchto podmínek výrazně pomaleji.

Increasing of nuclear safety, higher demands for longer nuclear fuel campaign and higher levels of burnout are based on improving the properties of zirconium alloys. Protective coatings appears to be a promising way to reduce their chemical reactivity and increase resistance to hydriding. In this work, a thin chromium coating applied to a standard Zr1Nb zirconium alloy was studied using in-situ impedance spectroscopy. Exposure was carried out at a temperature of 280 °C and a pressure of 8 MPa in a simulated WWER primary coolant environment. The results show that the chromium-coated Zr1Nb alloy is under these conditions oxidized significantly slower than the non-coated alloy.

 

Klíčová slova: slitina Zr, Cr povlak, primární okruh, impedanční spektroskopie

Keywords: Zr alloy, Cr coating, primary circuit, impedance spectroscopy 

Výzkumné články

Analýza povlaku pro aplikace těžkých kapalných kovů / Analysis of the coating for heavy liquid metal applications

Prehradná J., Rozumová L., Di Gabriele F., Chocholoušek M., Dostál V.
2017, 61 (5), 173–177

Citace (ACS): Prehradná, J.; Rozumová, L.; Di, G.; Chocholoušek, M.; Dostál, V. Analýza povlaku pro aplikace těžkých kapalných kovů / Analysis of the coating for heavy liquid metal applications . Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (5), 173–177.

Citace (ISO): Prehradná, J.; Rozumová, L.; Di, G.; Chocholoušek, M.; Dostál, V. Analýza povlaku pro aplikace těžkých kapalných kovů / Analysis of the coating for heavy liquid metal applications . Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 5, p. 173–177.

Tato práce se zabývá popisem chování vzorků z feriticko-martenzitické oceli T91, pokrytých černým povlakem AlTiN, který je díky své odolnosti vůči oxidaci používán především pro vysokoteplotní aplikace (>800 °C). Povlak byl nanesen pomocí kombinace metody reaktivního magnetronového naprašování HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) a metody pulzního naprašování DCMS (Direct Current Magnetron Sputtering). Vzorky podstoupily tahovou zkoušku ve statickém tanku CALLISTO, jehož prostředím byla zvolena směs statického tekutého kovu PbBi, a to při teplotě 550 °C. Byly testovány dva typy vzorků, s vrubem uprostřed a bez vrubu. Po expozici byly vzorky podrobeny morfologickým a chemickým analýzám na SEM a EDX. Ačkoliv povlak popraskal po celé délce vzorku, byla prokázána vysoká adheze vrstvy, neboť kromě místa vrubu zůstal povlak zachován.

This paper deals with the behavior of the ferritic-martensitic steel T91 samples covered with an AlTiN black coating, which is mainly used for high temperature applications (> 800 °C) because of its resistance to oxidation. The coating was applied by use of a combination of High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS) and Direct Current Magnetron Sputtering (DCMS). Samples were subjected to a tensile test in a static tank CALLISTO. The environment was liquid PbBi eutectic at a temperature of 550 °C. Two types of samples, with a notch in the middle and without a notch, were tested. After exposure, the samples were subjected to morphological and chemical analyzes on SEM and EDX. Although the coating cracked over the entire length of the sample, high adhesion of the layer was demonstrated, the coating was delaminated locally only in the notch.

 

Klíčová slova: feriticko-martenzitická ocel, keramický povlak, magnetronové naprašování, vrubový test, PbBi chladivo

Keywords: ferritic-martensitic steel, ceramic coating, magnetron sputtering, notch test, PbBi coolant

Výzkumné články

Impact of AC current density on material corrosion of distribution pipelines / Vliv střídavé proudové hustoty na korozi distribučních potrubí

Poberezhny L., Maruschak P., Hrytsanchuk A., Mischuk B., Draganovska D., Poberezhna L.
2017, 61 (5), 178–184

Citace (ACS): Poberezhny, L.; Maruschak, P.; Hrytsanchuk, A.; Mischuk, B.; Draganovska, D.; Poberezhna, L. Impact of AC current density on material corrosion of distribution pipelines / Vliv střídavé proudové hustoty na korozi distribučních potrubí. Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (5), 178–184.

Citace (ISO): Poberezhny, L.; Maruschak, P.; Hrytsanchuk, A.; Mischuk, B.; Draganovska, D.; Poberezhna, L. Impact of AC current density on material corrosion of distribution pipelines / Vliv střídavé proudové hustoty na korozi distribučních potrubí. Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 5, p. 178–184.

The effect of alternating induced current on the corrosion rate of steel St3 and steel 17GS is investigated, and the electrolytes of saline soils of Ukraine are simulated. It is shown that pipe steel St3 is more sensitive to the common corrosive action of the soil medium and induced current than steel 17GS. The most dangerous environments it terms of corrosion in the groups of chloride and chloride-sulfate electrolytes are determined.

Vliv střídavého indukovaného proudu na korozní rychlost oceli St3 a 17GS byl pozorován v simulovaných půdních elektrolytech typických pro Ukrajinu. Ocel St3 je citlivější na přirozené korozní napadení v půdě i na napadení vyvolané střídavým proudem. Byla stanovena nejhorší prostředí z hlediska koroze v elektrolytech obsahujících chloridy či směs chloridů se sírany.

 

Keywords: steel, stray current, pipeline, soil solution

Klíčová slova: ocel, bludný proud, potrubí, půdní roztok 

Výzkumné články

Analýza odolnosti oceli T91 při zatížení v tekutém PbBi / Analysis of resistance of T91 steel under load in liquid PbBi

Rozumová L., Di Gabriele F., Hojná A.
2017, 61 (5), 185–190

Citace (ACS): Rozumová, L.; Di, G.; Hojná, A. Analýza odolnosti oceli T91 při zatížení v tekutém PbBi / Analysis of resistance of T91 steel under load in liquid PbBi . Koroze a ochrana materiálů 2017, 61 (5), 185–190.

Citace (ISO): Rozumová, L.; Di, G.; Hojná, A. Analýza odolnosti oceli T91 při zatížení v tekutém PbBi / Analysis of resistance of T91 steel under load in liquid PbBi . Koroze a ochrana materiálů 2017, vol. 61, no. 5, p. 185–190.

Tato práce popisuje chování feriticko-martenzitické oceli T91 po dlouhotrvající expozici v tekutém eutektiku PbBi. Malé vzorky oceli byly předem zatížené podle normy ČSN ISO 7539-2 a následně vystaveny expozici PbBi. Experiment byl proveden v prostředí proudícího a statického tekutého kovu při teplotě 350 °C. Doba experimentu byla volena pro proudící prostředí na 1000 h a pro statické prostředí 2000 h. Po expozici byly vzorky analyzovány pomocí SEM a EDX. Povrchové změny vzorků z různých experimentálních podmínek byly srovnávány a diskutovány. Iniciace trhlin nebyla pozorována v žádné expozici.

This paper describes behaviour of the ferritic-martensitic steel T91 after long-term exposure in liquid eutectic PbBi. Small specimens of the steel were pre-loaded according to the ISO Standard No. 7539-2 and subsequently exposed to PbBi. The experiment was carried out in a flowing and static liquid metal medium at 350°C. The experimental time was selected for the flowing environment at 1000 hours and for static environment at 2000 hours. After exposure, the specimens were analysed by use SEM and EDX. Surface changes of the specimens from different experimental conditions were compared and discussed. The initiation of the cracks wasn´t observed in the monitored expositions.

 

Klíčová slova: feriticko-martenzitická ocel, zkouška s konstantní deformací, PbBi chladivo

Keywords: ferritic-martensitic steel, constant deformation test, PbBi coolant