بررسی تاثیر پارامترهای فرایند نیتروژن دهی اکسیداسیون پلاسمایی بر رفتار سایشی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 316
چکیده
هدف از انجام این پروژه بررسی تاثیر عملیات نیتروژن دهی - اکسیداسیون پلاسمایی بر ریزساختار و رفتار سایشی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 316 است. به این منظور عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی در سه دمای 425، 450 و c°475 به مدت 5 ساعت با ترکیب گازی 1/3 : n2/h2 و فشار 10 تور انجام گرفت. پس از آن عملیات نیتروژن دهی - اکسیداسیون پلاسمایی با انتخاب سیکل بهینه نیتروژن دهی و دما و زمان مختلف اکسیداسیون در ترکیب گازی 1/5 : o2/h2 انجام شد. ساختار میکروسکوپی و خواص مکانیکی و تریبولوژیکی نمونه های عملیات شده با استفاده از بررسی های میکروسکوپی نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، پراش سنجی پرتو ایکس (xrd)، طیف سنجی بر مبنای تفکیک انرژی (eds)، ریزسختی، زبری سنجی و آزمون سایش پین روی دیسک مورد بررسی قرار گرفت. بررسی ها نشان می دهد که انجام عملیات نیتروژن دهی - اکسیداسیون پلاسمایی با پارامترهای مذکور، منجر به تشکیل تک فاز مگنتیت در لایه اکسیدی شده و ضخامت لایه اکسیدی تابع زمان و دمای اکسیداسیون است. ارزیابی های تریبولوژیکی نشان می دهد که عملیات اکسیداسیون پلاسمایی منجر به کاهش ضریب اصطکاک و زبری نمونه های پلاسما نیترید - اکسیدشده در مقایسه با نمونه پلاسما نیترید شده است. میزان مقاومت به سایش نیز تا حدود زیادی به دما و زمان اکسیداسیون وابسته است. بررسی مکانیزم سایش نشان می دهد که مکانیزم سایش از سایش شدید(خراشان و چسبان شدید) در نمونه عملیات نشده به سایش ملایم (اکسیداسیون و ریز خراشان) تغییر یافته و در نمونه های پلاسما نیترید - اکسید شده، مکانیزم سایش مشابه نمونه پلاسما نیترید شده بوده و تغییر چندانی نمی یابد.