تاثیر هندسه قطعات بر رفتار نیتروژن دهی پلاسمایی به روش معمولی و توری فعال در فولاد گرم کار AISI H13

این مقاله به تاثیر پارامترهای نیتروژن دهی، فرکانس و چرخه کاری بر قطعات با هندسه پیچیده در دو روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی و نیتروژن دهی پلاسمایی با توری فعال می پردازد. در این پژوهش عملیات نیتروژن دهی در دمای °C 500، چرخه های کاری 40%، 60%، 80% و فرکانس های 8 و 10 کیلو هرتز روی نمونه های شیار دار از جنس AISI H13 با ضخامت های شیار 2، 4، 6، 8، 10 میلی متر به مدت 5 ساعت به دو روش معمولی و توری فعال انجام گرفت. تمامی نمونه های عملیات شده به کمک آزمایش های متالوگرافی، ریز سختی سنجی، زبری سنجی، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز پراش اشعه ی ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایش نشان دادند که زبری و سختی سطح در هر دو روش با افزایش چرخه کاری زیاد می شود. در روش نیتروژن دهی پلاسمایی معمولی در چرخه کاری 80% و با ضخامت شیار 2 میلی متر پدیده کاتد توخالی رخ می دهد که منجر به بیش گرمایش نمونه شده و در نتیجه، باعث افزایش زبری سطح و کاهش سختی سطح می شود. این پدیده در روش نیتروژن دهی پلاسمایی به روش توری فعال رخ نمی دهد. ریخت شناسی سطح نمونه های نیتروژن پلاسمایی شده به روش معمولی شامل ذرات گل کلمی شکل می باشد. در حالی که نمونه های نیتروژن دهی پلاسمایی شده به روش توری فعال از ذرات نیتریدی به شکل هگزاگونال با توزیع یکنواخت پوشیده شده اند. هم چنین، نتایج XRD نشان داد که در هر دو روش نیتروژن دهی پلاسمایی روی کلیه سطوح فازهای ε و ́γ تشکیل می شود.