Nitrogen transfer during ion nitriding

• Autorzy: Bosyakov M. N. , Kozlov A. A. , Pobol I. L.

Warianty tytułu

PL

Przenoszenie azotu podczas azotowania jonowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the most effective methods of intensifying the process of nitrogen saturation of steel is carrying it out in a glow discharge. The ion nitriding process is a thermochemical treatment of machine parts, tools, die and casting tooling in a glow discharge. The technological factors that determine the effectiveness of the ion nitriding include: the process temperature, the time of saturation and the pressure. The control. of the ion nitriding process of the nitrided layer structure is achieved by changing the density of nitrogen flow in plasma. Maintaining the nitrogen flow density at the level of solubility of nitrogen in a certain phase (a or γ') enables obtaining the nitrided layer that consists only of the solid solution a as well as of the layer that consists of a nitrided layer and a diffusive sublayer y'. The nitrogen ftow density can be treated as a parameter for a quantative description of the process of nitrogen transfer in the ionized medium - metal surface system during the ion nitriding process.

PL

Jedną z najbardziej skutecznych metod intensyfikacji procesu azotowania stali jest jego przeprowadzenie w warunkach wylądowania jarzeniowego. Azotowanie jonowe jest obróbką cieplno-chemiczną części maszyn, narzędzi, oprzyrządowania w plazmie wyładowania jarzeniowego. Czynniki technologiczne, które decydują o skuteczności azotowania jonowego, obejmują temperaturę procesu, czas i ciśnienie. Kontrolę procesu azotowania struktury warstwy azotowanej uzyskuje się przez zmianę gęstości strumienia azotu w plazmie. Utrzymywanie gęstości strumienia azotu na poziomie rozpuszczalności azotu w fazach a, γ' umożliwia uzyskanie warstwy azotowanej, która składa się wyłącznie z roztworu stałego a, oraz warstwę, która składa się z przypowierzchniowej warstwy azotków żelaza y' i położoną niżej strefą dyfuzyjną roztworu o.. Gęstość strumienia azotu może być parametrem kontrolnym w ilościowym opisie procesu przenoszenia azotu w jonizowanym ośrodku podczas procesu azotowania.

Słowa kluczowe

EN

nitriding; mass transfer; nitrogen atom flow; steel microhardness; experimental equipment; industrial equipment

PL

azotowanie; przenoszenie masowe; przepływ atomów azotu; mikrotwardość stali; sprzęt doświadczalny; sprzęt przemysłowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 3
• Strony: 3--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., wykr.

Twórcy

autor

Bosyakov M. N.

autor

Kozlov A. A.

• Physical-Technical Institute, National Academy of Sciences of Belarus, Mińsk, Belarus

autor

Pobol I. L.

• Physical-Technical Institute, National Academy of Sciences of Belarus, Mińsk, Belarus

Bibliografia

• [1] Berlin E.V., Koval N.N., Sejdman LA.: Plasma thermochemical treatment of surface of steel items. Technosphere, Moscow2012, p. 464.
• [2] Pastukh l.M.: Theory and practice of hydrogen-free nitriding of steel parts in a głów discharge. KhPhTI, Kharkov 2006, p. 364.
• [3] Arzamasov B.N., Bratukhin A.G., Yelisyev Yu.S., Panayoti T.A.: Ion thermochemical treatment of alloys. Bauman MGTU Press, Moscow 1999, p. 400.
• [4] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D., Spies H.J., Bohmer S.: Theory and technology of nitriding. Metallurgy, Moscow 1991, p. 320.
• [5] Chatterjee-Fischer R., Eysell F.W., Hoffmann R. et al.: Nitriding and carbonitriding. Metallurgy, Moscow 1990, p. 280.
• [6] Pye D.: Practical nitriding and ferritic nitrocarburizing. ASM International Park, Ohio 2003.
• [7] Bosyakov M.N., Kozlov A.A.: Energy parameters of processes of ion nitriding using industrial equipment. „Proceedings of BSUIR", 2013, no 3(73), p. 76-82.
• [8] Minkevich A.N.: Thermochemical treatment of steels. GNTIML, Moscow 1950, p. 434.
• [9] Zinchenko VM, Syropyatov V.Ya., Prusakov B.A.: Nitrogen potential: current state of problem and concepts of development. Machine building, Moscow 2003, p. 90.
• [10] Lakhtin Yu.M.: Control of the phase composition and nitrogen content in the nitride layer in the nitriding of steel 38Kh2MYuA. „Metal Science and Heat Treatment", 1996, no 1-2, p. 6-11.
• [11] Spies H.J., Le Thien H., Biermann H.: Controlled nitriding. [In:] Nitriding Technology. Theory and Practice, A. Nakonieczny (ed.). Proc. 9th Int. Seminar IFHTSE, Institute of Precision Mechanics, Warsaw2003, p. 119-27.
• [12] Engel A., Steenbeck M.: Physics and procedure of electric discharge gases. V. 2. ONTI-NKTP, 1936. p. 384.
• [13] Edenhofer B.: Fortschritte in der Prozessregelung beim Plasmaaufkohlen und Plasmanitrieren. „HTM", 44, 1989, p. 339-346.
• [14] Khomich V.A., Ryabtsev A.V. et al.: Modeling of processes of formation of atomic nitrogen in plasma of głów discharge in nitrogen-argon mixture. „Letters to JTPh", 2010, v. 36, no 19, p. 91-99.
• [15] Pokorny Z., Kadlec J., Hruby V. et al.: Hardness of plasma nitrided layers created at different conditions. „Chem. Listy", 2011, 105, p. 717-720.
• [16] Lakhtin Yu.M., Rahshtadt A.G. (ed.): Thermal treatment in machine building. Handbook. Machine Building, Moscow 1980, p. 783.
• [17] Matin Ja.L: Electric furnaces for gas nitriding. Energija, Leningrad 1975, p.108.
• [18] Sun Y, Bell T.: Computer prediction of threshold nitriding potential curves. „Heat Treatment of Metals", 1997, no 2, p. 43-49.
• [19] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D., Bulgach AA: Calculation of alloying elements effect on solubility and diffusion of nitrogen in steel during nitriding in a-and £-phases. „Transactions of MADI. Nitriding in machine building", 1974, no 174, p. 42-59.
• [20] Lakhtin Yu.M., Kogan Ya.D., Solodkin G.A., Tsyrlin E.S.: Annealing of the nitride layer on 38H2MJA steel in the argon plasma glow-discharge. „Transactions of MADI. Nitriding in machine building", 1974, no 174, p. 76-83.