تأثير عمليات دوتايي سمانتاسيون بسته‌اي و نيتروژن‌دهي پلاسمايي بر خواص سطحي پوشش ايجادشده روي فولاد ساده كربني

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش نمونه‌هاي فولادي st37 تحت فرايند دومرحله‌اي تيتانيم‌دهي- نيتروژن‌دهي قرار گرفتند. نمونه‌ها در دماي °C1100 به مدت 5 ساعت به روش سمانتاسيون بسته‌اي در مخلوط پودري شامل آلومينا، كلريد آمونيوم و تيتانيم در سه درصد وزني مختلف تيتانيم به ترتيب با درصدهاي وزني 30، 50 و 70 تيتانيم‌دهي و سپس به مدت 6 ساعت در دماي °C530 نيتروژن‌دهي پلاسمايي شدند. تصاوير ميكروسكوپي نوري و ميكروسكوپي الكتروني روبشي نشان مي‌دهد پوشش از دو قسمت لايه فوقاني و لايه نفوذي (لايه تحتاني) تشكيل‌شده است. ضخامت پوشش‌ها در محدوده µm 390 – 335 است. سپس از نمونه‌ها جهت بررسي فازهاي موجود آزمون XRD گرفته شد نتيجه آناليز پراش پرتوي ايكس نشان دهنده تشكيل فاز Fe2Ti روي سطح نمونه بعد از تيتانيم‌دهي در درصد وزني پايين تيتانيم موجود در فرايند سمانتاسيون بسته‌اي و تبديل آن به فاز FeTi بعد از افزايش درصد وزني تيتانيم و تشكيل فاز TiN بعد از عمليات نيتروژن‌دهي بود. سپس روي نمونه‌ خام و داراي پوشش يك مرحله‌اي و پوشش دومرحله‌اي با 70 درصد تيتانيم آزمون خوردگي انجام شد. پتانسيل خوردگي نمونه داراي پوشش نفوذي تيتانيم نسبت به نمونه خام به اندازه mV 230 و نمونه داراي پوشش دو مرحله‌اي تيتانيم دهي- نيتروژن دهي شده نسبت به نمونه خام به اندازه mV 270 افزايش يافته است. همچنين در نمونه داراي پوشش تك‌مرحله‌اي جريان خوردگي نسبت به نمونه خام به اندازه µA 6 و در نمونه داراي پوشش دو مرحله‌اي جريان خوردگي نسبت به نمونه خام به اندازه µA 10 كاهش داشته است به‌ طوري كه ايجاد لايه پسيو و همچنين حضور تيتانيم در مرزدانه فولاد به‌عنوان تثبيت‌كننده باعث بهبود خواص خوردگي شده است.

195957

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد و متالورژي

دكتر منصور سلطانيه