W projekcie realizowanym w krakowskiej uczelni badano cztery gatunki stali wykorzystywanych do produkcji zaworów silnikowych w masowo produkowanych samochodach klasy niższej i średniej. Wykonane z nich próbki były poddawane kilkuset tzw. szokom termicznym (umieszczenie w bardzo wysokiej temperaturze, następnie w niskiej).
- Badania wykazały jednoznacznie, że dodatek biokomponentów do paliw stosowanych w przemyśle samochodowym wywiera niekorzystny wpływ na odporność najbardziej narażonych na korozję elementów silników samochodowych, czyli silnikowych zaworów wylotowych - poinformował prof. Zbigniew Grzesik z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH.
Według niego wyniki badań destrukcyjnego działania gazów spalinowych nie pozwoliły na wyróżnienie jednego składnika, który ma szczególnie niekorzystny wpływ na zawory. Oznacza to, że synergicznie działa szereg składników, a w szczególności para wodna, dwutlenek siarki i chlor.
W trakcie badań okazało się, że decydujący wpływ na odporność zaworów na wysokotemperaturową korozję ma zawartość chromu w stalach, z których wykonane są te elementy. Najlepsze są te z największą zawartością tego metalu wynoszącą około 23%. Jak zauważył prof. Grzesik, chromu nie może być zbyt dużo, bo stal staje się wtedy krucha.
- Można jednak zwiększy zawartość chromu w powierzchniowej warstwie stali, przy użyciu nowoczesnych technik inżynierii materiałowej, stosując w tym celu proces niskotemperaturowego tlenoazotowania jarzeniowego. Ponadto odporność stali na korozję gazową wydatnie zwiększają śladowe ilości metalu rzadkiego itru, który można wprowadzić do powierzchniowej warstwy stali np. metodą elektrochemiczną - ocenił naukowiec.
Podkreślił, że w warunkach laboratoryjnych tak wykonane próbki praktycznie nie ulegały zniszczeniu z powodu korozji.
Według przedstawicieli krakowskiej uczelni proponowane rozwiązanie jest innowacyjne na skalę światową. Proces niskotemperaturowego tlenoazotowania jarzeniowego, jak i proces wprowadzania śladowych ilości itru do stali jest stosunkowo tani, przez co ich zastosowanie na masową skalę nie powinno znacząco odbić się na cenie gotowych zaworów.
Zespół badawczy zamierza teraz przystąpić do drugiego etapu projektu, którego celem będzie wytworzenie nowej generacji zaworów wraz ze wszystkimi niezbędnymi atestami, które będą dopuszczały je do masowej produkcji. Taki gotowy produkt powinien być gotowy za około trzy lata.
www.naukawpolsce.pap.pl
