سال انتشار: ۱۳۸۷

محل انتشار: نهمین سمینار ملی مهندسی سطح و عملیات حرارتی

تعداد صفحات: ۹

نویسنده(ها):

حسین معدنی پور – کارشناس مهندسی متالورژی دانشگاه علم و صنعت ایران
حسین آقاجانی – دانشجوی دکتری مهندسی مواد، دانشگاه علم و صنعت ایران
منصور سلطانیه – دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران
فرزاد محبوبی – دانشیار، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده:

در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر عملیات حرارتی اولیه بر نفوذ نیتروژن در فولاد ابزار گرم کار در فرایند نیتروژن دهی پلاسمایی، سه عملیات آنیل شامل گرم کردن تا دمای ۷۲۰ درجه سانتی گراد، نگه داشتن در این دما به مدت ۲۰ دقیقه و سرد کردن یکنواخت و تعادلی درون کوره، نرماله کردن شامل گرم کردن تا دمای ۷۲۰ درجه سانتی گراد، نگه داشتن در این دما به مدت ۲۰ دقیقه و سرد کردن نمونه در هوا و کوئنچ و تمپر شامل گرم کردن تا دمای ۸۶۰ درجه سانتی گراد، نگه داشتن در این دما به مدت ۱۵ دقیقه، سرد کردن نمونه در روغن، گرم کردن تا دمای ۶۳۰ درجه سانتی گراد، نگه داشتن در این دما به مدت ۱۵ دقیقه و سرد کردن نمونه در هوا بر روی نمونه هایی از فولاد ابزار گرم کار صورت پذیرفت که از ابتدا دارای ساختار پرلیتی بودند. سپس عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای ۵۵۰ درجه سانتی گراد، زمان ۵ ساعت و ترکیب گاز N275% – H225% بر روی نمونه انجام شد. مشاهدات نشان داد که نمونه آنیل دارای کمترین ضخانت لایه نفوذی می باشد. با انجام عملیات نرماله کردن، بیشترین ضخامت لایه نفوذی به دست می آید. در عملیات کوئنچتمپر نیز ضخامت لایه نفوذی چندان زیاد نشده و نزدیک به ضخامت لایه نفوذی نمونه آنیل شده است. در نتیجه می توان گفت که علیرغم بزرگ شدن دانه های فریت در حالت آنیل شده، نفوذ کمتر از حالت پرلیتی (نمونه مرجع)بوده است، بنایراین نفوذ کاملاً حجمی نبوده است. به علاوه افزایش مرزدانه هم تأثیر زیادی در نفوذ نیتروژن نداشته است (نمونه کوئنچ تمپر). با توجه با مشاهدات می توان اظهار داشت در دمای ۵۵۰ درجه سانتی گراد هنوز نفوذ به اندازه دانه زمینه بستگی دارد و مکانیزم آن از نفوذ مرزدانه ای به نفوذ حجمی تغییر نیافته است.