بررسی تاثیر نیتراسیون پلاسمایی بر سختی سطحی و مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ و فولاد ابزار تندبر۲M
[پایاننامه]
/صمد وکیلی
دانشگاه صنعتی سهند
، ۱۳۹۰
۹۰ ص
چاپی - الکترونیکی
کتابنامه در آخر پایان نامه
کارشناسی ارشد
مهندسی مواد
دانشگاه صنعتی سهند
مقاومت به خوردگی و سختی سطحی فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ و فولاد ابزار تندبر ۲M قبل و بعد از انجام نیتراسیون پلاسمایی مورد مطالعه قرار گرفت .نمونه های فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ و فولاد ابزار تندبر ۲M به ترتیب در راکتورهای نیتراسیون پلاسمایی جریان مستقیم و فرکانس رادیویی، تحت شرایط مختلف به مدت های ۶ و ۸ ساعت تحت عملیات قرار گرفت .در مورد فولاد۳۰۴ ، اثر دمای نیتراسیون و ترکیب گاز پلاسما و در مورد فولاد۲M ، اثر ترکیب گاز پلاسما بر روی خواص پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت .ساختار فازی، ضخامت لایه نیتریدی، مورفولوژی سطحی، سختی سطحی، زبری سطحی و مقاومت به خوردگی لایه های حاصل به ترتیب با استفاده از تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، ریزسختی سنجی ویکرز، زبری سنجی و آزمون پلاریزاسیون در محلول NaCl ۳/۵ مطالعه گردید .در مورد نمونه های فولاد زنگ نزن آستنیتی۳۰۴ ، نتایج حاصل نشانگر افزایش سختی و زبری سطحی در اثر عملیات نیتراسیون بوده و با افزایش دما و غلظت نیتروژن در ترکیب گاز ورودی، مقادیر آن ها به همراه ضخامت لایه نیتریدی افزایش می یابد .به صورتی که حداکثر ضخامت لایه نیتریدی، سختی و زبری در دمای ۵۰۰ درجه سانتی گراد و در غلظت ۷۵ نیتروژن مشاهده شد .در دماهای پایین، عملیات نیتراسیون پلاسمایی باعث افزایش مقاومت به خوردگی فولادهای زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ شده ولی با افزایش دما، مقاومت به خوردگی به علت رسوب نیتریدهای کروم و فقیر شدن کروم موجود در سطح فولاد کاهش یافت .همچنین، افزایش غلظت نیتروژن موجود درترکیب گاز ورودی در دمای ۴۵۰ سانتی گراد باعث کاهش مقاومت به خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی ۳۰۴ شده، ولی در دمای۵۰۰ C ، باعث تغییر قابل ملاحضه ای در مقاومت به خوردگی فولاد مذکور نمی شود .در مورد نمونه های فولاد۲M ، نیتراسیون پلاسمایی باعث افزایش سختی سطحی شده، ولی با افزایش غلظت نیتروژن تغییر قابل ملاحضهای در سختی سطحی مشاهده نشد .نتایج حاصل از آزمون پلاریزاسیون، نشان از افزایش مقاومت به خوردگی فولاد ابزار تندبر ۲M نیتریده شده در حضور ۲۵ نیتروژن در ترکیب گاز ورودی داشته و با افزایش بیشتر غلظت نیتروژن مقاومت به خوردگی این فولاد کاهش می یابد که این امر به تشکیل نیتروکاربیدهای مختلف در غلظت های بالای نیتروژن مربوط می شود.