مبانی نظری و پیشینه پژوهشی اثر پارامترهای پلاسما نیترایدینگ بر مقاومت سایش و خوردگی فولاد DIN 1.5622

با سحافایل در خدمت شما هستیم با «پیشینه پژوهشی و تحقیق و مبانی نظری اثر پارامترهای پلاسما نیترایدینگ بر مقاومت سایش و خوردگی فولاد DIN 1.5622 » که بطور کامل و جامع به این مبحث پرداخته و نیاز شما را به هرگونه جستجوی بیشتری برطرف خواهد نمود.

فهرست محتوا

مروری بر منابع

2-1) فرسایش

2-1-1) انواع فرسایش

2-1-2) انواع مکانیزم‌های سایش

2-1-2-1) سایش خراشان

2-1-2-2) سایش چسبان

2-1-2-3) سایش خستگی سطحی

2-1-3) مقاومت به سایش

2-1-4) مراحل سایش

2-2) خوردگی

2-2-1) انواع خوردگی

2-2-2) روئینه شدن

2-2-3) فاکتورهای مؤثر در خوردگی (سرعت تخریب فلز)

2-3) مهندسی سطح

2-3-1) نیتروژن‌دهی

سایش

در اثر حرکت نسبی دو جسم جامد بر روی هم، در سطح تماس نیروی سایش (نیروی مقاوم در مقابل سایش) به وجود می‌آید. اگر دو جسم در سطح تماس پس از حرکت، مواد خود را از دست بدهند (یعنی کاهش وزن یا حجم داشته باشند) فرآیند تریبولوژیک وارد مرحله‌ای به نام فرسایش شده است. در این مرحله به مواد آسیب رسیده، مواد فرسوده شده و ذرات ریز از دو جسم جدا می‌شود.

از نظر هندسی و جهت فرسایش، تقسیم بندی زیر را می‌توان انجام داد :

خطی یا تک بعدی : فرسایش وارده از نظر هندسی در یک جهت (عمود بر سطح تماس) مواد را از جنس 1 و 2 جدا کرده است.

صفحه‌ای یا دو بعدی : در سطح تماس، عمود بر نیروی وارده، فرسایش به طور یکنواخت روی داده است.

حجمی یا سه بعدی : به فرسایشی اطلاق می‌گردد که در اثر نیروهای وارده، از جسم 1 یا 2 ذرات جدا شده و با توزین مقدار آن تعیین شده و با استفاده از چگالی، ρ، حجم مواد هدر رفته به دست می‌آید :

ρ = G/V                                                                                                    (2-1)

که G وزن ماده هدر رفته به گرم، ρ چگالی بر حسب گرم بر سانتی متر مکعب و V حجم ماده هدر رفته بر حسب سانتی متر مکعب است. اگر مقدار فرسایش را به W نشان می‌دهیم. 1/W که با R_W نمایش داده می‌شود، به نام مقاومت فرسایشی خوانده می‌شود. با توجه به تقسیم بندی فرسایش از نظر هندسی می‌توان مقدار فرسایش را به صورت زیر تقسیم نمود :

مقدار فرسایش خطی               W_L بر حسب سانتی متر

مقدار فرسایش صفحه‌ای                 W_S بر حسب سانتی متر مربع

مقدار فرسایش حجمی              W_V بر حسب سانتی متر مکعب

عامل دیگری که در فرسایش از آن سود برده می‌شود، ضریب فرسایش است که به صورت زیر تعریف می‌شود.

K =                                                                                  (2-2)

که در آن W_V مقدار فرسایش حجمی [cm³]، N نیروی عمود [N]، S مسافت طی شده (m) می‌باشد. به طور کلی مقدار فرسایش به خواص مواد، نیروی عمودی، سرعت، زمان و درجه حرارت سیستم بستگی دارد.

فهرست منابع

1[ خرازی ی. تریبولوژی علم سایش و فرسایش. دانشگاه علم و صنعت ایران. 1385.

]2[ مردان دزفولی ح. خوردگی در صنعت حفاری چاه های نفت. 1386.

[3] Totten G.E., Steel heat treatment handbook. Portland state University, 2006, 476-488, 506-529.

]4[ آقاجانی ح، سلطانیه م، محبوبی ف، نکویی خ، معدنی پور ح.، بررسی تاثیر دما و زمان نیتروژن دهی پلاسمایی بر خواص و مورفولوژی سطح فولاد گرم کار H11، نشریه مهندسی متالورژی و مواد، شماره یک، 1389،46-33.

[5] Corengia P, Ybarra G, Moina C, Cabo A, Broitman A., Microstructural and topographical studies of DC-pulsed plasma nitride AISI 4140 low-alloy steel, Surf Coat Technol, 2005, 200, 2391-7.

[6] Mendes A.F., Scheuer C.J, Joanidis I.L., Cardoso R.P., Mafra M., Klein A.N., Brunatto S.F., Kinetics of nitride layer growth of sintered PIM 316L stainless steel.

[7] Wang j., Xiong J., Peng Q., Fan H., Wang Y., Li G., Shen B., Effects of Dc plasma nitriding parameters on microstructure and properties of 304L stainless steel, Materials characterization, 2009, 60, 197-203.

[8] Mahboubi F., Abdolvahabi K. The effect of temperature on plasma nitriding behavior of DIN 1.6959 low alloy steel. Vacuum. 2006. 81: 239–243.

[9] Wen D. Ch., Microstructure and corrosion resistance of the layers formed on the surface of precipitation hardenable plastic mold steel by plasma-nitriding, Applied Surface Science, 2009,256, 797–804.

[10] Ashrafizadeh F., Influence of plasma and gas nitriding on fatigue resistance of plain carbon (CK45) steel, Surf Coat Technol, 2003, 173-174, 1196-200.

[11] Guillen J. C., Gomez A., Castilla A., Mendez R., Effect of pulsed plasma nitriding temperature on microstructure properties of AISI 304 stainless steel, Superficies y Vacío, 2007, 20(4),1-3.

[12] Jian-Guo L., Acoff V.L., Using cold roll bonding and annealing to process Ti/Al multi-layered composites from elemental foils, Materials Science and Engineering A, 2004, 379, 164-172.

[13] Xu L., Cui Y.Y., Hao Y.L., Yang R., Growth of intermetallic layer in multi-laminated Ti/Al diffusion couples, Materials Science and Engineering A, 2006, 435-436, 638-647.

[14] Nouveau C., Steyer Ph., Ram mohan rao K., Lagadrillere D., Plasma nitriding of 90CrMoV8 tool steel for the enhancement of hardness and corrosion resistance, Surface & Coatings Technology, 2011, 205, 4514–4520.

[15] De la Cruz P., Oden M., Ericsson T., Influence of plasma nitriding on fatigue strength fracture of a B-Mn steel, Materials Science and Engineering A, 1998, 242, 181–194.

[16] Lee I., Park I., The effect of processing temperature and time on the surface properties of plasma-radical nitride SKD61 steel, Journal of Ceramic Processing Research, Vol. 7, No. 2, 2006, 132-135.

[17] Xi Y., Liu D., Han D., Improvement of corrosion and wear resistances of AISI 420 martensitic stainless steel using plasma nitriding at low temperature, Surface and Coatings Technology, 2008, 202, 2577–2583.

[18] Ahangarani Sh., Sabour AR., Mahboubi F., Shahrabi t., The influence of active screen plasma nitriding parameters on corrosion behavior of a low-alloy steel, J Alloys Compound, 2009, 484, 222–229.

[19] Taktak S., Gunes I., Ulker S., Yalcin Y., Effect of N₂ + H₂ gas mixtures in plasma nitriding on tribological properties of duplex surface treated steels, Materials chatacterization, 2008, 59, 1784-1791.

[20] Jevtic J., Gligorijevic R., Borak D., Comparison some thermochemical treatments for improvement wear resistance, Machine design, 2010, 341-344.

[21] Wen D.Ch., Microstructure and corrosion resistance of layers formed on the surface of precipitation hardenble plastic mold steel by plasma nitriding, Applied surface science, 2009, 256, 797-804.

[22] Basu A., Dutta Majumdar J., Alphonsa J., Mukherjee S., Manna I., Corrosion resistance improvement of high carbon low alloy steel by plasma nitriding, Materials letters, 2008, 62, 3117-3120.

[23] Suh Ch M, hwang JK, Son KS, Jang HK., Fatigue characteristics of nitride SACM 645 according to the nitriding condition and notch, Mater Sci Eng 2005, A392, 31-7.

[24] Porter DA., Easterling KE., Phase transformations in metals and alloys, VNB, UK, 1983, 98–102.

[25] sirin S.Y., sirin K., Kaluc E., Effect of ion nitriding surface hardening process on fatigue behavior of AISI 4340 steel, Materials Characterization, 2008, 59, 351-358.

[26] Porter DA., Easterling KE., Phase Transformation in metals and alloys, Van Nostrand Reinhold, UK, 1983, pp. 63-75.

[27] Berg M., Budtz-Jorgensen CV, Reitz H, Schweitz KO, Chevallier J, Kringhoj P, Bottiger J., on plasma nitriding of steels, Surf Coat Technol, 2000, 124, 25-31.

[28] Wang Q., Huang CH., Zhang L., Microstructure and Tribological Properties of Plasma Nitriding Cast CoCrMo Alloy, J. Mater Sci Technol, 2012, 28(1), 60–66.

[29] Keddam M., Characterization of the nitrided layers of XC38 carbon steel obtained by R.F. plasma nitriding, Appl Surf Sci, 2008, 254, 2276–2280.

[30] Fattah M., Mahboubi F., Comparison of ferritic and austenitic plasma nitriding and nitrocarburizing behavior of AISI 4140 low alloy steel, Materials and Design, 2010, 31 3915–3921.