The influence of the microstructure of a chromosiliconized layer on the tribocorrosive properties exposed to mine water

This paper presents the results of a study analysing the influence of the microstructure of a chromosiliconized layer produced using C90U steel on the tribocorrosive properties exposed to mine water. The steel coating process was conducted at a temperature of 1000°C for 8 hours. The layer was prepared by the powderpack method with the use of powdered ferrochrome with SiC, kaolin powder, and ammonium chloride as the activator. Samples of C90U steel were placed in the powder mixture inside specially designed boxes of X6CrNiTi18-10 steel and were heated in a laboratory furnace. The boxes were closed and sealed hermetically with enamel to prevent charge oxidation. The microstructure, chemical and phase composition of the chromosiliconized layer were analysed. Thickness, porosity, and hardness were measured. The wear of the chromosiliconized layer resulting from exposure to a corrosive environment of model mine water was analysed. A tribocorrosion test was conducted with the use of a wear tester composed of three rollers and a cone. The chromosiliconized layer produced by the powder-pack method on C90U steel contributed to an increase in the hardness of friction systems exposed to a corrosive medium in comparison with uncoated steel.

W prezentowanej pracy omówiono wyniki badań dotyczące wpływu mikrostruktury warstwy chromokrzemowanej wytworzonej na stali C90U na właściwości tribokorozyjne w warunkach oddziaływania wody kopalnianej. Proces technologiczny przeprowadzono w temperaturze 1000°C przez 8 godzin. Do wytwarzania warstwy zastosowano mieszaninę proszkową zawierającą żelazochrom z dodatkiem SiC, kaolin oraz aktywator, którym był chlorek amonu. Próbki ze stali C90U przeznaczone do badań umieszczano w uprzednio przygotowanej mieszaninie proszkowej w skrzynkach o specjalnej konstrukcji wykonanych ze stali X6CrNiTi18-10 i wygrzewano w piecu laboratoryjnym. Aby zapobiec utlenieniu się wsadu, skrzynki zamykano pokrywą i uszczelniano hermetycznie emalią. Przeprowadzono badania mikrostruktury, składu chemicznego i fazowego warstwy. Wykonano pomiary grubości, chropowatości oraz twardości. W pracy skoncentrowano się na badaniach zużycia w procesie tarcia warstwy chromokrzemowanej narażonej na oddziaływanie korozyjne modelowej wody kopalnianej. Badania przeprowadzono za pomocą tribometru typu trzy wałeczki/stożek. Warstwa chromokrzemowana, którą wytworzono metodą proszkową na stali C90U, wykazała wzrost trwałości układów trących w warunkach oddziaływania medium korozyjnego w porównaniu ze stalą bez warstwy.