2441

2441

بررسي ايجاد پوشش نانو نيتريد آهن به روش نيتروژن‌دهي پلاسمايي با استفاده از توري فعال روي فولاد St52

كارشناسي ارشد

شناسايي و انتخاب مواد

بهمن ماه 1394

بهمن ماه 1394

دكتر منصور سلطانيه

دكتر مسعود هاشمي نياسري

مواد و متالورژي

چكيده نيتروژن‌دهي پلاسمايي يكي از روش‌هاي متداول ايجاد پوشش نيتريد آهن روي فولادهاي مختلف است. از آنجايي كه پوشش‌هاي ايجاد شده در اين روش محدوديت‌هاي قابل مخصوص به خود را دارد، در اين تحقيق از توري فعال براي بررسي ايجاد پوشش نيتريدآهن با خواص سطحي بهتر استفاده شده است. در اين تحقيق 6 نمونه از جنس فولاد A St52 در مخلوط گازي ثابت 4N2/H2 = ، 3 زمان 10،5 و 15 ساعت و در 2 دماي 500 و 550 درجه سانتي‌گراد تحت عمليات پوشش‌دهي قرار گرفت. براي بررسي مشخصات پوشش شامل تركيب شيميايي پوشش، ضخامت لايه، اندازه ذرات، توپوگرافي سطح و سختي، از روش‌هاي XRD، OM، SEM، AFM و ميكروسختي استفاده شد. نتايج نشان داد كه دما و زمان پارامترهاي مهمي در تشكيل پوشش نانو نيتريد آهن است. با افزايش زمان و دماي پوشش دهي ضخامت لايه تركيبي و نفوذي و اندازه ذرات افزايش مي‌يابد. همچنين زبري سطح نيز با افزايش زمان به واسطه‌ي رشد ذرات رسوبي زياد مي‌شود. بالاترين سختي بدست آمده در اين تحقيق HV950 است كه مربوط پوشش‌دهي در زمان 15 ساعت و دماي 550 درجه سانتي‌گراد است. علاوه براين براي ارزيابي خواص خوردگي- رفتگي پوشش نيتريدآهن ايجاد شده، آزمون خوردگي- رفتگي بر روي پوشش ايجاد شده در دماي 500 درجه سانتي‌گراد و زمان 10 ساعت در 4 زاويه برخورد سيال45،30، 60 و 90 انجام شد. بر اساس نتايج در تمامي زاويه‌هاي برخورد، پوشش از خواص خوردگي- رفتگي بهتري نسبت به زيرلايه برخوردار بود. با افزايش زاويه برخورد نرخ كاهش وزن از (mg/cm2..h)3/2 در زاويه 30 درجه به مقدار(mg/cm2..h) 14/4 در زاويه 90 درجه افزايش يافت. واژه‌هاي كليدي:نيتروژن‌دهي پلاسمايي، توري فعال، لايه تركيبي، لايه نفوذي، توپوگرافي سطح، خوردگي- رفتگي