Wpływ stanu wyjściowego powierzchni na formowanie warstwy azotowanej stali austenitycznej

• Autorzy: Baranowska J. , Kochmański P. , Bielawski J. , Szczeciński K. , Wysiecki M.

Warianty tytułu

EN

Influence of initial state of surface on the formation of nitrided layer on austenitic stainless steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad azotowaniem niskotemperaturowym próbek ze stali austenitycznej z powierzchnią szlifowaną lub polerowaną. Próbki poddano procesowi azotowania w amoniaku w mieszaninie z produktami jego dysocjacji w temperaturze 400, 450 i 500°C. Badano grubość otrzymanych warstw, ich budowę fazową oraz chropowatość. Wykazano, że stan wyjściowy powierzchni próbek wywiera wpływ zarówno na kinetykę procesu ich azotowania, jak i na zawartość azotu w warstwie. Jednocześnie stwierdzono, że finalna (po procesie azotowania) chropowatość powierzchni próbek szlifowanych jest mniejsza w porównaniu z chropowatością wyjściową. Obserwowane po procesie azotowania, dla próbek szlifowanych i polerowanych, różnice w grubości warstw czy w ich budowie fazowej nie mają jednak charakteru krytycznego z punktu wiedzenia praktycznego wykorzystania tej obróbki.

EN

The article presents results of investigation studies on low temperature nitriding of austenitic stainless steel. Samples with different initial state of the surfaces (mechanically ground and electrochemically polished) were nitride in atmosphere composed of ammonia and products of its dissociation at three temperatures: 400, 450 and 500°C. The influence of initial state of the surface on layers formation was investigated. It was found that initial state of the surface can have an influence on layer growth kinetics and on nitrogen content. The important reduction of surface roughness was observed after nitriding of ground samples. However, the differences observed for both type of surfaces are not critical and can have a neglected influence on practical application of the process.

Słowa kluczowe

PL

niskotemperaturowe azotowanie gazowe; stal austenityczna; faza S; polerowanie; szlifowanie

EN

low-temperature gas nitriding; austenitic stainless steel; S-phase; polishing; grinding

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 316--319
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Baranowska J.

autor

Kochmański P.

autor

Bielawski J.

autor

Szczeciński K.

autor

Wysiecki M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Szczecin,

Bibliografia

• [1] Li X. Y.: Low temperature plasma nitriding of 316 stainless steel – nature of S-phase and its thermal stability. Surf. Eng. 17 (2001) 147÷152.
• [2] Baranowska J.: Niskotemperaturowe azotowanie stali austenitycznej. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej Nr 596, Szczecin (2007).
• [3] Li X. Y., Sun. Y., Bell T.: The stability of the nitrogen S-phase in austenitic stainless steel. Z. Metallkd. 90 (1999) 901÷907.
• [4] Menthe E., Rie K.-T.; Further invesigations of the structure and properties of austenitic stainless steel after plasma nitriding. Surf. Coat. Techn. 116- 119 (1999) 199÷204.
• [5] Wang L., Sun J., Xu X.: Low pressure arc source ion nitriding compared with glow-discharge plasma nitriding of stainless steel. Surf. Coat. Techn. 145 (2001) 31÷37.
• [6] Christiansen Th., Somers M. A. J.: Characterisation of low temperaturę surface hardened stainless steel. Struers J. Metall. 9 (2006) 1÷17.
• [7] Baranowska J.: Importance of surface activation for nitrided layer formation on austenitic stainless steel. Surface Eng. 26 (4) (2010) 293÷298.
• [8] Manova D., Mändl S., Neumann H., Rauschenbach B.: Influence of grain size on nitrogen diffusivity in austenitic stainless steel. Surf. Coat. Techn. 201 (2007) 6686÷6689.
• [9] Manova D., Hirsch D., Gerlach J. W., Höche T., Mändl S., Neumann H.: Nitriding of Fe-Cr-Ni films by low energy ion implantation. Surf. Coat. Techn. 202 (2008) 2443÷2447.
• [10] Baranowska J.: Wpływ rozpylania katodowego na formowanie warstwy powierzchniowej w procesie azotowania gazowego. Szczecin (2001).
• [11] Valencia-Alvarado R., de la Piedad-Beneitez A., de la Rosa-Vazquez J. et al.: gN-shift as a function of N2 content in AISI 304 nitriding. Vacuum 81 (2007) 1434÷1438.
• [12] Larisch B., Brusky U., Spies H.-J.: Plasma nitriding of stainless steels at low temperatures. Surf. Coat.Techn. 116-119 (1999) 205÷211.
• [13] Maendl S., Rauschenbach B.: Concentration dependent nitrogen diffusion coefficient in expanded austenite formed by ion implantation. J. Applied Physics. 91 (2002) 9737÷9742.