Title

MECHANICAL AND PHYSICAL PROPERTIES OF CARBON S-PHASE ON STAINLESS STEEL, PRODUCED BY CARBON SUPERSATURATION

PROPRIEDADES MECÂNICAS E FÍSICAS DE FASE CARBONO S EM AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOS, PRODUZIDO POR SUPERSATURAÇÃO DE CARBONO

Authorship

WÄGNER, MARTINA; HUNGER, RALPH

WÄGNER, MARTINA

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HUNGER, RALPH

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DOI

10.5151/2594-5327-17183

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Abstract

While the excellent corrosion resistance of austenitic stainless steels has resulted in wide commercial application of these materials, poor tribological behaviour, especially low abrasive / adhesive wear resistance and a tendency for fretting, has prevented the use of these materials in applications where both corrosion and wear resistance are required. For more than 20 years, the Kolsterising process has offered a solution to the industry; enhanced wear properties and unaltered corrosion resistance. Suitable for austenitic and duplex stainless steels and nickel base alloys, this thermo-chemical diffusion process enriches the austenitic surface with carbon, forming a carbon supersaturated layer or carbon S-phase while avoiding the carbide precipitation that causes sensitization. This paper compares the properties of treated and untreated austenitic stainless steels. Results show improvement in wear resistance and fatigue life with Kolsterising, while corrosion resistance is unaffected.

Enquanto a excelente resistência à corrosão dos aços inoxidáveis austeníticos tem resultado em grande aplicação comercial destes materiais, um comportamento tribológico sofrível, especialmente a baixa resistência ao desgaste abrasivo/adesivo, e uma forte tendência à “fretting”, tem limitado o uso destes materiais em aplicações nos quais ambas, resistência à corrosão e desgaste são exigidos. Por mais de 20 anos, o processo Kolsterising® tem oferecido uma solução para a industria, aumentando as propriedades a desgaste sem alterar a resistência à corrosão. Adequado para aços inoxidáveis austeníticos e duplex, e também ligas à base de níquel, este processo de difusão termo-química enriquece a superfície austenítica com Carbono, formando uma camada supersaturada em carbono ou fase Carbono S, e ao mesmo tempo evita a precipitação de carbonetos que causa o fenômeno de sensitização. Este artigo compara as propriedades de aços inoxidáveis austeníticos tratados e não tratados pelo processo. Os resultados mostram aumento da resistência ao desgaste e aumento do limite de fadiga com o Kolsterizing®, enquanto a resistência à corrosão permanece inalterada.

Keywords

Stainless steel; Carbon supersaturation; Kolsterising.

Stainless steel; Carbon supersaturation; Kolsterising.