ANALIZA I DOSKONALENIE SKŁADU CHEMICZNEGO STOPU W CELU POPRAWY CECH EKSPLOATACYJNYCH TŁUMIKÓW SAMOCHODOWYCH

Podobne dokumenty
ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował dr inż.

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

ĆWICZENIE Nr 5. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inŝ. A. Weroński

BADANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

Austenityczne stale nierdzewne

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

43 edycja SIM Paulina Koszla

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Emisja substancji o działaniu rakotwórczym przy spawaniu niskoenergetycznymi metodami łukowymi stali odpornych na korozję

BADANIA STRUKTURY POŁĄCZEŃ SPAWANYCH PRZY WYKORZYSTANIU TRANSMISYJNEGO MIKROSKOPU ELEKTRONOWEGO (TEM)

STALE ODPORNE NA KOROZJĘ

Instytut Spawalnictwa SPIS TREŚCI

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

IDENTYFIKACJA FAZ W MODYFIKOWANYCH CYRKONEM ŻAROWYTRZYMAŁYCH ODLEWNICZYCH STOPACH KOBALTU METODĄ DEBYEA-SCHERRERA

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1449

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

OTRZYMYWANIE KOMPOZYTÓW METALOWO-CERAMICZNYCH METODAMI PLAZMOWYMI

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

KOROZYJNO - EROZYJNE ZACHOWANIE STALIWA Cr-Ni W ŚRODOWISKU SOLANKI

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Stopy żelaza. Mechanika i Budowa Maszyn I stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Newsletter nr 6/01/2005

LAF-Polska Bielawa , ul. Wolności 117 NIP: REGON:

OK Tigrod 308L (OK Tigrod 16.10)*

SPAWANIE ELEKTRONOWE I SPAWANIE TIG BLACH Z TYTANU TECHNICZNEGO

ĆWICZENIE Nr 4/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowała: dr Hanna de Sas Stupnicka

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

WPŁYW TEMPERATURY WYŻARZANIA NA WIELKOŚĆ ZIARNA

Zespół Szkół Samochodowych

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

KLASYFIKACJI I BUDOWY STATKÓW MORSKICH

Kierunek studiów: Mechanika i Budowa Maszyn semestr II, 2016/2017 Przedmiot: Podstawy Nauki o Materiałach II

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE

MODYFIKACJA BRĄZU SPIŻOWEGO CuSn4Zn7Pb6

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: MIM IS-s Punkty ECTS: 5. Kierunek: Inżynieria Materiałowa Specjalność: Inżynieria spajania

CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMÓW NISZCZĄCYCH POWIERZCHNIĘ WYROBÓW (ŚCIERANIE, KOROZJA, ZMĘCZENIE).

OZNACZENIE EGZAMINU KWALIFIKACYJNEGO SPAWACZA WEDŁUG PN-EN I PN-EN ISO

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

Stal - definicja Stal

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

Stale konstrukcyjne Construktional steels

Skład chemiczny i wybrane własności mechaniczne stali nierdzewnych przeznaczonych na elementy złączne.

OCENA STANU MATERIAŁU ELEMENTÓW KRYTYCZNYCH CZĘŚCI CIŚNIENIOWEJ KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH Z FERRYTYCZNEJ STALI 12Cr-lMo-V PRACUJĄCYCH W WARUNKACH PEŁZANIA

Materiały metalowe. Wpływ składu chemicznego na struktur i własnoci stali. Wpływ składu chemicznego na struktur stali niestopowych i niskostopowych

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

ĆWICZENIE Nr 3/N. zastosowania. 7. Stopy tytanu stosowane w motoryzacji, lotnictwie i medycynie.

OCENA KRYSTALIZACJI STALIWA METODĄ ATD

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

Shield-Bright 308L (OK TUBROD 14.20)*

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

SPIS TREŚCI: Przedmowa Spawalność stali Definicja spawalności stali Wpływ składników stopowych na spawalność stali 19

KOROZJA KATASTROFALNA W ATMOSFERACH NAWĘGLAJĄCYCH

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Innowacyjne warstwy azotowane nowej generacji o podwyższonej odporności korozyjnej wytwarzane na elementach maszyn

OK SFA/AWS A5.4: E308L-16 EN 1600: E 19 9 L R 1 1. rutylowa. Otulina:

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

Ekspertyza materiałowa Materials expertise

Stale konstrukcyjne Construktional steels

ANALIZA ZJAWISKA NIECIĄGŁOŚCI TWORZENIA MIKROWIÓRÓW W PROCESIE WYGŁADZANIA FOLIAMI ŚCIERNYMI

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

88 MECHANIK NR 3/2015

ODPORNO NA KOROZJ WIELOSKŁADNIKOWYCH STOPÓW NA OSNOWIE Al-Mg

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTW DUPLEX WYTWARZANYCH W PROCESIE TYTANOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA STALI NARZĘDZIOWEJ POKRYTEJ STOPEM NIKLU

Stopy żelaza Iron alloys

7 czerwca

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

ZMIANY KINETYKI UTLENIANIA STALIWA Cr-Ni MODYFIKOWANEGO TYTANEM I CYRKONEM

Metaloznawstwo II Metal Science II

ĆWICZENIE Nr 1/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowali: dr Hanna de Sas Stupnicka, dr inż. Sławomir Szewczyk

Zakres tematyczny. Podział stali specjalnych, ze względu na warunki pracy:

BADANIA ŻELIWA CHROMOWEGO NA DYLATOMETRZE ODLEWNICZYM DO-01/P.Śl.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/13

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

WARSTWY WĘGLIKOWE WYTWARZANE W PROCESIE CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA POWIERZCHNI STALI POKRYTEJ STOPAMI NIKLU Z PIERWIASTKAMI WĘGLIKOTWÓRCZYMI

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY PROJEKT DYPLOMOWY INŻYNIERSKI

Inżynieria materiałowa : stal / Marek Blicharski. wyd. 2 zm. i rozsz. - 1 dodr. (PWN). Warszawa, Spis treści. Wstęp 11

ZMIANY MIKROSTRUKTURY I WYDZIELEŃ WĘGLIKÓW W STALIWIE Cr-Ni PO DŁUGOTRWAŁEJ EKSPLOATACJI

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Stal dupleks w efekcie składu chemicznego

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH I BADANIA NIENISZCZĄCE

Materiałoznawstwo i obróbka cieplna w spawalnictwie Material science and heat treatment in welding. Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2L,1C

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

Technologie Materiałowe II

Metalurgia spawania Welding metallurgy

DIPLOMA SEMINAR Forma studiów: stacjonarne Poziom kwalifikacji: I stopnia. Liczba godzin/tydzień: 1S PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt:

2017 Redakcja naukowa tomu: SKOTNICKA-ZASADZIEŃ Bożena 11 ANALIZA I DOSKONALENIE SKŁADU CHEMICZNEGO STOPU W CELU POPRAWY CECH EKSPLOATACYJNYCH TŁUMIKÓW SAMOCHODOWYCH 11.1 WPROWADZENIE Część tłumików produkowanych przez Tenneco Automotive ulega szybko postępującej korozji. Elementy do budowy tłumików dostarczane są w postaci rur wykonanych ze stali ferrytycznej X2CrTi12 (1.4512). Rury pochodzą z dwóch źródeł. Przeprowadzone badania składu chemicznego wykazały różnice składu stopów użytych do wykonania rur. W artykule przedstawiono proces analizy składu chemicznego stopu blachy dla potrzeb poprawy cech eksploatacyjnych części samochodowych, jakimi są tłumiki. Zbadano również wpływ pierwiastka stopowego tytanu na występowanie i przebieg procesu korozyjnego w stalach wysokostopowych nierdzewnych, w których występują łącza spawane. 11.2 BADANIE SKŁADU CHEMICZNEGO STOPÓW Badania przeprowadzone zostały na próbkach dwóch materiałów z których produkowane są elementy układów wydechowych. Próbki stanowiły rury wykonane ze stali ferrytycznej X2CrTi12 (1.4512) o składach chemicznych przedstawionych w tabeli 11.1. Próbki opisane zostały jako rura 1 i rura 2. Tabela 11.1 Skład chemiczny stali wykorzystanych w badaniach Opis próbki Materiał C Si Mn P S Cr Ni Ti N Rura 1 1.4512 0,012 0,38 0,26 0,022 0,001 11,70 0,01 0,20 0,011 Rura 2 1.4512 0,012 0,64 0,30 0,026 0,004 11,90 0,01 0,09 0,011 Zawartość 1.4512 max max max max max max wzorcowa 0,030 1,00 1,00 0,040 0,015 0,030 Źródło: opracowanie własne na podstawie [2, 3, 8] od 10,50 do 12,50 - od 6x(C+N) do 0,65 Fe Zawartość wszystkich pierwiastków w badanych rurach za wyjątkiem tytanu 124

SYSTEMY WSPOMAGANIA w INŻYNIERII PRODUKCJI Sposoby i środki doskonalenia produktów i usług na wybranych przykładach 2017 w rurze oznaczonej nr 2, spełnia wymagania normy EN 10088-1: 2014-12 dla tego gatunku materiału. Zawartość tytanu jako pierwiastka węglikotwórczego, przyczyniającego się do związania atomów węgla i azotu w trwałe węglikoazotki/azotki typu TiX powinna w badanym wypadku wynosić zgodnie z zależnością Ti = 6 x (C + N) = 6 x (0,012 + 0,011) = 0,138 [2]. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, iż zawartość tytanu w rurze oznaczonej nr 2 jest co najmniej o około 40% niższa od wymaganego minimum. 11.3 BADANIE WPŁYWU ZAWARTOŚCI TYTANU NA ODPORNOŚĆ KOROZYJNĄ I TRWAŁOŚĆ ŁĄCZA SPAWANEGO W celu dokładnego określenia wpływu zawartości tytanu na odporność korozyjną i trwałość łącza spawanego zakres badań obejmował badanie materiału w stanie wyjściowym, tzn. przed procesem spawania oraz badanie własności łącza spawanego w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych. 11.3.1 Przygotowanie do badań Na przygotowanie próbek do badań złożyły się następujące etapy: 1. Potwierdzenie składu chemicznego rury, 2. Mycie rury w myjce ultradźwiękowej, 3. Kalibracja rury zgodnie z oryginalną częścią, 4. Spawanie rury z kolejnym elementem tłumika puszką. Przed procesem spawania rury umyte zostały w myjce ultradźwiękowej, a następnie podano je procesowi kalibracji. Przy procesie spawania metodą MIG/MAG, która jest metodą wykorzystującą elektrodę topliwą [4], przeprowadzoną na robocie przemysłowym, jako gazu osłonowego użyto mieszanki 69%Ar + 4%O2. Parametry spawania podano w tabeli 11.2. Tabela 11.2 Parametry spawania Prędkość posuwu Napięcie nominalne Prąd 8m/min 19,8 V 158 A 11.3.2 Testy korozyjne Testy w komorze klimatycznej (rys. 11.1) przeprowadzono zgodnie z normą SAE J2334 [7]. Rys. 11.1 Komora klimatyczna 125

2017 Redakcja naukowa tomu: SKOTNICKA-ZASADZIEŃ Bożena Pojedynczy cykl korozyjny opisujący test przedstawiono na rysunku 11.2. Test w komorze klimatycznej obejmował 90 cykli. Rys. 11.2 Cykl korozyjny Skład medium korozyjnego, wykorzystanego do testów korozyjnych przedstawia tabela 11.3. Tabela 11.3 Parametry spawania Objętość medium korozyjnego Skład medium korozyjnego 1000 ml 100g CuSO4*5H2O 100ml H2SO4 H2O 5g kulek miedziowych 11.3.3 Badania mikrostrukturalne Materiał w stanie wyjściowym oraz łącze spawane poddano badaniom metalograficznym. Przeprowadzone były one na mikroskopie metalograficznym Nikon SMZ 800N, Nikon LV150 oraz skaningowym mikroskopie elektronowym Tescan Vega3. Badania przeprowadzono na zgładach nietrawionych oraz trawionych. Analiza zgładów nietrawionych pozwala określić [6]: rodzaj wtrąceń i stopień zanieczyszczenia stopu wtrąceniami, niemetalicznymi, a także kształtu, wielkości i rozmieszczenia wydzieleni, grafitu w żeliwie, obecności mikroporów, mikropęknięć i innych nieciągłości materiału. 126

SYSTEMY WSPOMAGANIA w INŻYNIERII PRODUKCJI Sposoby i środki doskonalenia produktów i usług na wybranych przykładach 2017 Badania przeprowadzone na zgładach wytrawionych umożliwiają określenie [6]: rodzaju struktury materiału, przybliżonego składu chemicznego, kształtu i wielkości ziaren, rodzaju procesu technologicznego, obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, dokładnej grubości stref elementu o różnej strukturze oraz powłok, przebiegu nieciągłości. 11.3.4 Wyniki badań Strukturę materiału w stanie dostawy dla rury charakteryzującej się właściwym składem chemicznym (rura 1) przedstawiono na rysunku 11.3, a dla rury z obniżoną zawartością tytanu (rura 2) na rysunku 11.4. Rys. 11.3 Rura 1 struktura materiału w stanie dostawy: a) próbka nie trawiona, b) próbka trawiona Rys. 11.4 Rura 2 struktura materiału w stanie dostawy: a) próbka nie trawiona, b) próbka trawiona Badania mikrostruktury następujące po procesie spawania opierały się na obserwacji zmian strukturalnych zachodzących w strefie wpływu ciepła z wykorzystaniem metalograficznych mikroskopów optycznych oraz skaningowego mikroskopu elektronowego i przedstawione zostały na rysunkach 11.5, 11.6 i 11.7. Obserwację i rejestrację obrazów mikrostruktury wykonano na zgładach nietrawionych i trawionych odczynnikiem metalograficznym chlorkiem żelaza. 127

2017 Redakcja naukowa tomu: SKOTNICKA-ZASADZIEŃ Bożena Rys. 11.5 Struktura łącza spawanego rury 1: a) powiększenie 10 x, b) powiększenie 50 x Rys. 11.6 Struktura łącza spawanego rury 2: a) powiększenie 10 x, b) powiększenie 50 x Rys. 11.7 Obraz granic ziaren w obrębie wpływu ciepła: a) rura 1, b) rura 2. Powiększenie 1000 x Badania odporności korozyjnej dla połączeń spawanych przeprowadzono zgodnie z normą SAE J2334 [7], a ich wyniki przedstawiono na rysunkach 11.8 i 11.9. Rys. 11.8 Łącze spawane rury 1 po dziewięćdziesięciu cyklach testu korozyjnego 128

SYSTEMY WSPOMAGANIA w INŻYNIERII PRODUKCJI Sposoby i środki doskonalenia produktów i usług na wybranych przykładach 2017 Rys. 11.9 Łącze spawane rury 2 po dziewięćdziesięciu cyklach testu korozyjnego Badania odporności na korozję międzykrystaliczną dla połączeń spawanych przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN ISO 3651-2:2002, a efekt tych badań przedstawiają rysunki 11.10 oraz 11.11. Połączenie spawane dla rury z obniżoną zawartością tytanu uległo całkowitemu uszkodzeniu, (rys. 11.10 b). Rys. 11.10 Łącze spawane po teście odporności na korozję międzykrystaliczną: a) rura 1, b) rura 2. Strukturę przełomu przedstawiono na rysunku 11.11. Rys. 11.11 Widok przełomu dla łącza spawanego z rury 2 po teście odporności na korozję międzykrystaliczną: a) mikroskop stereo, b) skaningowy mikroskop elektronowy 129

2017 Redakcja naukowa tomu: SKOTNICKA-ZASADZIEŃ Bożena W celu określenia wpływu środowiska korozyjnego na strukturę materiału, dla próbek po teście odporności na korozję międzykrystaliczną przeprowadzone zostały badania z wykorzystaniem mikroskopu metalograficznego. Na podstawie przeprowadzonych badań zaobserwować można, że w przypadku stopu z obniżoną zawartością tytanu następuje znacznie silniejszy atak korozji międzykrystalicznej w strefie wpływy ciepła (rys. 11.12 b), w porównaniu ze stopem charakteryzującym się właściwym składem chemicznym (rys. 11.12 a). Rys. 11.12 Porównanie struktury łącza spawanego dla: a) rury 1, b) rury 2, po teście odporności na korozję międzykrystaliczną Zawartość wszystkich pierwiastków w badanych rurach za wyjątkiem tytanu w rurze 2, spełnia wymagania normy EN 10088-1 dla tego gatunku materiału. Zawartość tytanu jako pierwiastka węglikotwórczego, przyczyniającego się do związania atomów węgla i azotu w trwałe węglikoazotki/ azotki typu TiX powinna w badanym wypadku wynosić zgodnie z zależnością Ti = 6 x (C + N) = 6 x (0,012 + 0,011) = 0,138 [2]. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, iż zawartość tytanu w rurze oznaczonej nr 2 jest co najmniej o ok. 40% niższa od wymaganego minimum. 130

SYSTEMY WSPOMAGANIA w INŻYNIERII PRODUKCJI Sposoby i środki doskonalenia produktów i usług na wybranych przykładach 2017 11.4 PODSUMOWANIE Dodatek tytanu wprowadzany jest do grupy stali odpornych na korozję głównie w celu związania pierwiastków międzywęzłowych, takich jak węgiel i azot w trwałe związki, czego efektem jest wyeliminowanie lub znaczne ograniczenie podatności stopu do korozji międzykrystalicznej [5]. Tytan jest pierwiastkiem węglikotwórczym, o większym od chromu powinowactwie do węgla i azotu. Pierwiastki węglikotwórcze można uszeregować według wzrastającej skłonności do tworzenia wydzieleń. Kolejność jest następująca: Fe, Mn, Cr, W, Mo, V, Ti, Zr i Nb [1, 2]. Analiza składu chemicznego badanych materiałów wykazała, że odpowiadają one składowi ferrytycznej stali odpornej na korozję w gatunku X2CrTi12 (1.4512) [B, C]. Badania struktury w stanie dostawy wykazały, że w obu przypadkach materiał charakteryzuje się strukturą ferrytyczną, z równomiernie rozłożonymi w osnowie węglikoazotkami/azotkami typu TiX. Różna zawartość tytanu nie wpłynęła na różnice w wielkości ziarna, którą dla obu badanych materiałów oszacowano na 7/9, co odpowiada średniej średnicy 31,2/15,6 μm. Analiza strukturalna próbek po procesie spawania wykazała występujący w strefie wpływu ciepła rozrost ziarna ferrytu w porównaniu do materiału rodzimego. Określona za pomocą wzorców rysunkowych wielkość ziarna ferrytu w strefie wpływu ciepła wynosiła 1/3, co odpowiada średniej wartości średnicy 250/125 μm. W materiale rodzimym oszacowana wielkość ziarna ferrytu wynosiła natomiast 7/9, co odpowiada średniej średnicy 31,2/15,6 μm, a zależność tą zaobserwowano dla obu typów materiału. Pozwala to sformułować wniosek, że zawartość pierwiastka tytanu nie wpływa w sposób znaczący na wielkość ziarna w strefie wpływu ciepła po procesie spawania. Badania mikrostrukturalne wykazały jednak, że w strefie wpływu ciepła materiału z obniżoną zawartością tytanu występują na granicach ziaren liczne, drobnodyspersyjne wydzielenia. Tego rodzaju wydzielenia nie pojawiły się w strefie wpływu ciepła materiału o właściwym składzie chemicznym (w rurze 1). Analiza strukturalna próbek po 90-ciu cyklach testu korozyjnego wykazała, że w strefie wpływu ciepła materiału z obniżoną zawartością tytanu następuje silny atak korozji międzykrystalicznej, która doprowadziła do zniszczenia badanego elementu. Analiza przełomu wykazała, że pęknięcie ma charakter kruchy, z widocznym międzykrystalicznym mechanizmem zniszczenia badanej próbki. Kruche pękanie mechanizmem międzykrystalicznym ma miejsce, gdy energia powierzchniowa granic ziaren jest mniejsza od energii powierzchniowej w płaszczyznach łupliwości ziaren. Zmniejszenie spójności materiału na granicach ziaren wynikało z obecności drobnodyspersyjnych wydzieleń na granicach ziaren i występującej w ich następstwie korozji międzykrystalicznej. Wprawdzie badania odporności na korozję międzykrystaliczną wykazały, że w obu przypadkach w strefie wpływu ciepła zaobserwować można atak korozji międzykrystalicznej, niemniej w przypadku materiału charakteryzującego się 131

2017 Redakcja naukowa tomu: SKOTNICKA-ZASADZIEŃ Bożena poprawnym składem chemiczny (rura 1), połączenie spawane nie uległo uszkodzeniu. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań zauważyć można, że właściwa stabilizacja stali ferrytycznych jest kluczowa w celu zapewnienia odporności korozyjnej i trwałości łącza spawanego. LITERATURA 1. P. Bała, Kinetyka przemian fazowych i jej wpływ na własności stali, praca doktorska, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2007 2. Z. Brytan, Vademecum stali nierdzewnej, Katowice: Wydawca Stowarzyszenie Stal Nierdzewna, 2014. 3. E. Krzemień, Materiałoznawstwo, Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 1999. 4. J. Pilarczyk.: Poradnik inżyniera Tom II Spawalnictwo, Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2005. 5. B. Surowska, Wybrane zagadnienia z korozji i ochrony przed korozją, Lublin: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2002. 6. Praca zbiorowa pod redakcją Joanny Hucińskiej.: Metaloznawstwo Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 1995. 7. Corrosion testing standards, SAE J2334 The Automotive Cyclic Corrosion Test 8. http://www.saej2334.com/ 9. Stal nierdzewna, normy i ich odpowiedniki. http://www.alfun.cz/pl/stalnierdzewna-1 Data przesłania artykułu do Redakcji: 05.2017 Data akceptacji artykułu przez Redakcję: 06.2017 dr inż. Krzysztof Michalski Politechnika Śląska Wydział Organizacji i Zarządzania Instytut Inżynierii Produkcji ul. Roosevelta 26, 41-800 Zabrze, Polska tel.: +4832 277 73 50, e-mail: Krzysztof.Michalski@polsl.pl dr inż. Jacek Sitko Politechnika Śląska Wydział Organizacji i Zarządzania Instytut Inżynierii Produkcji ul. Roosevelta 26, 41-800 Zabrze, Polska tel.: +4832 277 73 50, e-mail: Jacek.Sitko@polsl.pl mgr inż. Damian Konieczny Tenneco Automotive 132

SYSTEMY WSPOMAGANIA w INŻYNIERII PRODUKCJI Sposoby i środki doskonalenia produktów i usług na wybranych przykładach 2017 ANALIZA I DOSKONALENIE SKŁADU CHEMICZNEGO STOPU W CELU POPRAWY CECH EKSPLOATACYJNYCH TŁUMIKÓW SAMOCHODOWYCH Streszczenie: Część tłumików produkowanych przez Tenneco Automotive ulega szybko postępującej korozji. Elementy do budowy tłumików dostarczane są w postaci rur wykonanych ze stali ferrytycznej X2CrTi12 (1.4512). Rury pochodzą z dwóch źródeł. Przeprowadzone badania składu chemicznego wykazały różnice składu stopów użytych do wykonania rur. W artykule przedstawiono proces analizy składu chemicznego stopu blachy dla potrzeb poprawy cech eksploatacyjnych części samochodowych, jakimi są tłumiki. Zbadano również wpływ pierwiastka stopowego tytanu na występowanie i przebieg procesu korozyjnego w stalach wysokostopowych nierdzewnych, w których występują łącza spawane. Słowa kluczowe: stal nierdzewna, tytan, mikrostruktura, korozja ALYSIS AND IMPROVEMENT OF CHEMICAL COMPOSITION OF METAL FOR IMPROVEMENT OF CAR SUPPLY CHARACTERISTICS Abstract: Some of the fuses produced by Tenneco Automotive undergo rapid corrosion. Muffler components are supplied in the form of pipes made of ferritic steel X2CrTi12 (1.4512). Pipes come from two sources. The chemical composition tests showed differences in the composition of the alloys used to make the pipes. The paper presents the process of analysis of chemical composition of sheet metal for the purpose of improving the performance characteristics of automotive parts, such as silencers. The influence of the alloying element titanium on the occurrence and the course of the corrosion process in high alloy steels stainless steel, where welded joints were studied was also investigated. Key words: stainless steel, titanium, microstructure, corrosion 133