عنوان پایان‌نامه
نتیروژن دهی پلاسمای فولاد گر و کار بالا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39860;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 725
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۸۷
- دانشجو
- حمزه فراتی راد
- استاد راهنما
- احمدعلی آماده
- چکیده
- نیتروژن دهی پلاسمایی یکی از تکنیک¬های موثر برای بهبود ویژگی¬های سایشی، مقاومت خوردگی، استحکام خستگی و سختی سطح مواد مهندسی می باشد. در این تحقیق نمونه های فولادی H11 در شرایط مختلف دمایی، زمانی و ترکیب های مختلف اتمسفر مورد عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی پالسی قرار گرفتند. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند نیتروژن دهی برروی خواص لایه های نیتریدی و مورفولوژی سطح نمونه ها، میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه آنالیز فازی پراش اشعه ایکس و AFM مورد استفاده قرار گرفتند. آزمایش های میکرو سختی سنجی و سایش به منظور بررسی ویژگی های مکانیکی نمونه ها انجام شد. نتایج نشان داد که اگر چه ترکیب اتمسفر تاثیر چندانی برروی ضخامت لایه نفوذی ندارد، ولی با افزایش درصد نیتروژن، ضخامت لایه ترکیبی افزایش می یابد. نمونه های نیتروژن دهی شده در ترکیب اتمسفر 2H%25+2N%75، که با توجه به نتایج XRD این نمونه ها دارای بیشترین مقدار فاز نیترید ? در لایه ترکیبی هستند، سختی بالاتری در مقایسه با نمونه های نیتروژن دهی شده در سایر اتمسفرها نشان می دهند. آزمایش های سایش نیز نشان داد که کمترین نرخ سایش مربوط به نمونه هایی است که دارای بالاترین سختی و بیشترین ضخامت لایه ترکیبی هستند. لایه ترکیبی با ضخامت پایین در طول آزمایش سایش می شکند و ذرات حاصل از شکسته شدن این لایه ترکیبی سخت به عنوان ذرات ساینده عمل کرده و سایش خراشی شدیدی را در سطوح سایش به وجود می آورند. واژگان کلیدی: نیتروژن دهی پلاسمایی پالسی، لایه ترکیبی، لایه نفوذی، نیترید های ? و َ?، سایش.
- Abstract
- Plasma nitriding is one of the effective methods for improvement of wear and corrosion resistance, fatigue strength and surface hardness of engineering materials. In this research AISI H11 hot working tool steel has been plasma nitrided in various gas mixtures for different times and temperatures. The surface morphology and composition of nitride layers formed on the surface of the specimens have been investigated using scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM). The mechanical properties of the specimens have also been investigated by means of microhardness measurements and wear tests. The results showed that although the atmosphere has no significant effect on the thickness of diffusion layer, but the thickness of compound layer increases by increasing the nitrogen percentage in gas composition. The samples nitrided in 75%N2+ 25%H2, which according to XRD patterns, contain the maximum amount of ? nitride phase in compound layer, show higher hardness with respect to the specimens nitrided in other atmospheres. Wear tests showed that the specimens with higher hardness and thicker compound layer demonstrate lower wear rate. During the wear test, thin compound layer breaks and the resultant particles treated as the abrasive particles which finally lead to a strong abrasive wear on worn surfaces. Keywords: Pulsed plasma nitriding, Compound layer, Diffusion layer, ? and َ? nitrides,Wear.
