Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 2017

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: warstwa dyfuzyjna azotu

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Characterization of mechanical properties of S-phase coatings

Fryska S., Baranowska J.

Inżynieria Materiałowa

2017

Vol. 38, nr 4

183--188

S-phase (γN, expanded austenite) is a metastable nitrogen and/or carbon supersaturated solid solution in austenitic stainless steel. The phase shows comparable or better corrosion resistance and higher hardness as well as wear resistance than austenitic stainless steel. The paper presents results of investigation on mechanical properties of S-phase coatings deposited by reactive magnetron sputtering on austenitic stainless steel substrates. Substrate temperature (200÷400°C) and nitrogen content in reactive atmosphere (15÷50% vol.) were varied. Hardness and Young’s modulus of the coatings were investigated by nanoindentation. Their adhesion was evaluated by scratch test method. Hardness and Young’s modulus depended on nitrogen content in the atmosphere while substrate temperature had a negligible effect. These mechanical parameters depended on the coating microstructure and grain size rather than on nitrogen content in the coating. Results of scratch tests showed a minor effect of deposition parameters on coatings adhesion. It was also observed that for certain parameters of the deposition process a nitrogen diffusion layer in the substrate may form. The presence of the diffusion layer resulted in a decrease of nitrogen content in the coating, but its effect on hardness and adhesion of the coating was not straightforward.

Modyfikacja powierzchni stali nierdzewnej o strukturze austenitycznej w celu poprawienia jej właściwości mechanicznych i użytkowych, takich jak twardość czy odporność na ścieranie, jest od wielu lat jednym z głównych zadań stawianych przed inżynierią powierzchni. Jedną z metod poprawy właściwości tych stali jest wytworzenie na ich powierzchni warstwy przesyconego azotem i/lub węglem roztworu stałego austenitu, nazywanego fazą S (także γN lub austenitem ekspandowanym). Jedną z powszechnie wykorzystywanych metod w celu wytworzenia fazy S jest proces niskotemperaturowego azotowania. Warstwy zbudowane z fazy S wykazują większą twardość oraz porównywalną, a czasami lepszą, odporność korozyjną niż stal o strukturze austenitycznej [1÷5]. Proces niskotemperaturowy jest prowadzony w temperaturze poniżej 500°C. W ten sposób zapobiega się powstawaniu azotków (najczęściej azotków chromu), których obecność znacznie zmniejsza odporność korozyjną tych stali. Możliwe jest także wytworzenie fazy S w postaci powłoki z wykorzystaniem metody reaktywnego rozpylania magnetronowego [1, 2, 6÷17]. Metoda ta pozwala znacząco obniżyć temperaturę procesu wytwarzania fazy S (nawet poniżej 200°C). Jednocześnie daje ona możliwość łatwego sterowania stężeniem azotu w powłoce przez modyfikację zawartości azotu w komorze reakcyjnej. Możliwość precyzyjnego kontrolowania dwóch podstawowych parametrów procesu pozwala na osadzanie powłok z fazy S o zróżnicowanej grubości, morfologii oraz właściwościach mechanicznych i użytkowych. Celem pracy było zbadanie wpływu temperatury osadzania oraz zawartości azotu w atmosferze reakcyjnej na morfologię i właściwości mechaniczne powłok z fazy S.