نیتروژن دهی پلاسمایی حفره های استوانه ای شکل فولاد DIN 1.7218

فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی یک عملیات سطحی جهت افزایش مقاومت سایشی، خستگی و خوردگی قطعات فولادی است و به متغیرهای مختلفی از جمله دما، زمان، ولتاژ ، شدت جریان ، فرکانس، چرخه کاری (duty cycle)، فشار و نسبت گازها ، وابسته است. همچنین شکل قطعه نیز بر این فرایند تأثیر گذار می باشد. این پژوهش به بررسی یک نواختی و ضخامت لایه های تشکیل شده بر جداره حفره های استوانه ای با قطرهای متفاوت تحت شرایط ثابت می پردازد. برای انجام این پژوهش، یک تسمه فولادی از جنس din1.7218 به ابعاد 50×40×20 mm تهیه و حفره های استوانه ای به قطرهای 2،4،6،8،10 میلی متر با عمق 30mm در آن ایجاد شد. قطعه فوق تحت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی با دمای 520c ، فشار 4Torr ، ترکیب گاز 8%N2و20%H2 به مدت 5 ساعت قرار گرفت. با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) ، ریزسختی سنجی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) ، ضخامت لایه ترکیبی و ریزساختار جداره داخلی حفرات بررسی شد. مشاهده گردید که با افزایش قطره حفره ها، ضخامت لایه ترکیبی افزایش می یابد. ریزساختار بدست آمده، شامل سه ناحیه لایه ترکیبی، آستنیت تجزیه شده و لایه نفوذی می باشد که نتایج پراش اشعه ایکس آن را تأیید می کند. آستنیت تجزیه شده به دلیلی پدیده کاتد توخالی و افزایش بیش از حد دمای قطعه و ایجاد لایه آستنیت و تجزیه آن حین سرد کردن آهسته در محفظه به وجود آمده است.