تاثیر نیتراسیون پلاسمایی بر رفتار تریبولوژیکی فولاد سوپاپ

هدف از انجام این پژوهش بررسی رفتار تربیولوژیکی فود DIN1/4871 در عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی می باشد. بدین منظور عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی با ورود نیتروژن و هیدروژن با نسبت N2/H2:1/4 و افزایش فشار تا حدود 10 تور صورت گرفت. عملیات نیتروژن دهی در دماهای 570oC، 550oC، 500oC هر کدام به مدت 12 ساعت انجام شد. زمان پراکنش بیش از یک ساعت در نظر گرفته شد تا پوسته اکسیدی کاملا از سطح جدا شود و امکان نفوذ بهتر نیتروژن فراهم گردد. آزمایش های متالوگرافی، سختی سنجی، پراش اشعه ایکس و SEM روی نمونه های عملیات شده انجام گرفت. برای بررسی رفتار تربیولوژیکی نمونه ها آزمایش سایش به روش پین روی دیسک انجام شد.
بررسی نتایج بدست آمده نشان داد که مقاوم ترین لایه ایجاد شده 80 میکرون ضخامت و 800 ویکرز سختی دارد. در دمای 500oC لایه سفید بدون CrN تشکیل شد و در دماهای بالاتر لایه سفید حاوی CrN بدست آمد. نمونه عملیات شده در دمای 570oC بهترین رفتار سایشی را نشان داد. مکانیزیم سایش حاکم در نمونه نیتریده نشده، سایش شدید چسبان و در نمونه نیتراسیون تحت شرایط بهینه، سایش ملایم اکسیدی است.