PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Analiza spektralna plazmy w procesach azotowania jarzeniowego tytanu technologią aktywnego ekranu

Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Spectral analysis of plasma in the glow discharge nitriding processes of titanium with active screen technology
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
Azotowanie jarzeniowe tytanu i jego stopów jest jedną z obróbek powierzchniowych umożliwiających wytworzenie warstw o wysokich twardościach. Celem pracy było dokonanie analizy porównawczej składu jakościowego widma procesowego uzyskanego na tytanowym ekranie aktywnym, z widmem wzorcowym w rurkach spektralnych. Plazmę procesową tworzyły gazy Ar, N2, H2 wprowadzane w przestrzeń wylądowania jarzeniowego. Analizowano widmo spektralne w trzech etapach technologii azotowania jarzeniowego tytanu którymi były: przygotowanie komory próżniowej i oprzyrządowania do procesu, aktywacja powierzchni tytanu w wyładowaniu jarzeniowym, azotowanie jarzeniowe tytanu. Przedstawiono badania oceny wpływu temperatury azotowania jarzeniowego na zmianę sygnału spektralnego plazmy H2, N2, Ar oraz analizowano oddziaływanie zmiany proporcji reaktywnych gazów H2, N2 na sygnał spektralny plazmy. Badania te doprowadziły do próby zdefiniowania nowego parametru sterującego składem mieszanki gazowej wprowadzanej w obszar wyładowania jarzeniowego. Do realizacji celów pracy wykorzystano analizator spektralny plazmy oraz stanowisko badawcze — komorę próżniową pozwalającą naprowadzenie procesu azotowania jarzeniowego na potencjale katody, plazmy oraz potencjale uzupełniającym.
EN
The glow discharge nitriding of titanium and its alloys is one of the surface treatments enabling the formation of high hardness layers. The aim of the paper was to perform a comparative analysis of the qualitative composition of the process spectrum obtained on the titanium active screen with the reference spectrum in the spectral tubes. The process plasma was formed by the gases: Ar, N2 H2 introduced into the glow discharge space. The spectral spectrum was analyzed in three stages of the technology of glow discharge nitriding of titanium, which were: preparation of the vacuum chamber and process instrumentation, activation of the titanium surface in glow discharge, glow discharge nitriding of titanium. The paper presents the studies on the evaluation of the influence of the glow discharge nitriding temperature on the change in the plasma spectral signal H2,N2, Ar and analyzes the influence of the change in the proportions of reactive gases H2,N2 on the spectral signal of the plasma. These studies led to an attempt to define a new parameter controlling the composition of the gas mixture introduced into the glow discharge area. To achieve the goals of the paper, a plasma spectral analyzer and a test stand were used - a vacuum chamber allowing the glow discharge nitriding process to be carried out at the cathode, plasma and complementary potential.
Rocznik
Tom
Strony
9--19
Opis fizyczny
Bibliogr. 17 poz., wykr., rys.
Twórcy
autor
  • Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa
autor
  • Nitrex Metal Sp. z o.o., Sosnowiec
autor
  • Politechnika Częstochowska
autor
  • Uniwersytet Opolski
Bibliografia
  • 1. Kot M., Major Ł., Lackner J., Rakowski W.: Analiza wpływu grubości warstw składowych na deformacje i pękanie powłok wielowarstwowych Ti/TiN. „Tribologia” 2010, vol. 4, s.181–189.
  • 2. Smolik J.: Hybrydowe Technologie Inżynierii Powierzchni Studia i Rozprawy. „Biblioteka Problemów Eksploatacji” Radom 2016.
  • 3. Kupczyk M.: Ostrza skrawające z twardymi i supertwardymi powłokami. „Wytwarzanie badanie eksploatacji” Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2005.
  • 4. Ziaja J.: Cienkowarstwowe struktury metaliczne i tlenkowe. Właściwości, technologia, zastosowanie w elektrotechnice. „Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej”, Seria Monografie nr 17, Wrocław 2012.
  • 5. Betiuk M., Kowalski S.: Azotowanie na potencjale uzupełniającym. „Inżynieria Materiałowa” 2010, vol. 4, s. 869–873.
  • 6. Frączek T.: Niekonwencjonalne niskotemperaturowe azotowanie jarzeniowe materiałów metalicznych. Seria Monografie Nr 13, Częstochowa 2011.
  • 7. Maźniak K.: Azotowanie jarzeniowe tytanu przy potencjale uzupełniającym z zastosowaniem ekranu aktywnego. Praca doktorska, Częstochowa 2015.
  • 8. Grzesiak G., Zahorski T., Stępniak M., Walkowicz J., Jurczyszyn R.: Selected plasma nitriding methods usable for the thermo-chemical treatment of aircraft parts. „Journal of Kones Powertrain and Transport” 2014, vol. 21, issue 4, p.145–152.
  • 9. Michel H., Czerwiec T., Gantois M., Ablitzer D., Ricard A.: Progress in the analysis of the mechanisms of ion nitriding. „Surface and Coatings Technology” 1995, vol. 72, p.103–111.
  • 10. Prospekty firm Trumf, Robeco, Rubig.
  • 11. Miernik K., Walkowicz J., Kulakowska-Pawlak B., Żyrnicki W.: The linear magnetron – a new plasma source. 13th International Symposioum on Plasma Chemistry. ISPC-13, Symposium Proceedings, Ed. C.K. Wu, Beijing, China, August (1997) 1 Peking University Press 456.
  • 12. Pawelec E.: Diagnostyka plazmy niskotemperaturowej metodami spektroskopii optycznej. Uniwersytet Opolski, Studia i Monografie, issue 499, Opole 2014.
  • 13. Walkowicz J.: Fizykochemiczna struktura plazmy a skład chemiczny i fazowy warstw wytwarzanych technikami plazmowej inżynierii powierzchni. Radom 2003.
  • 14. Kułakowska-Pawlak B., Walkowicz J.: Study on reactive sputtering of titanium in the linear magnetron discharge. „Surface & Coatings Technology” 2006, vol. 201, issue 6, p. 3571–3576.
  • 15. Walkowicz J., Smolik J., Brudnias R., Kułakowska-Pawlak B., Żyrnicki W.: Correlation between spatial distribution of the components of reactive plasma flow and the stoichiometry and defectiveness of deposited coatings. „Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering” 2009, vol. 37, issue 2, p. 712–718.
  • 16. Walkowicz J.: On the mechanisms of diode plasma nitriding in N2-H2 mixtures under DC – pulse substrate biasing. „Surface and Coatings Technology” 2003, vol. 174-175, p. 1211–1219.
  • 17. Pellerin S., Cormier J.M., Richard F., Musiol K., Chapelle D.J.: A spectroscopic diagnostic method using UV OH band spectrum. „J. Phys. D: Appl. Phys.” 1996, vol. 29, p.726–739.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-98d4c08a-975b-46e0-abae-22525a84c38d
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.