سینتیک رشد لایه آستنیت در سطح فولاد زنگ‌نزن فریتی Fe-23Cr-2/4Mo حین عملیات نیتروژن‌دهی محلولی

در این تحقیق سینتیک رشد لایه آستنیت در سطح فولاد زنگ‌نزن فریتی Fe-23Cr-2/4Mo حین عملیات نیتروژن‌دهی محلولی و تأثیر افزودن نیتروژن برروی ریزساختار و سختی فولاد مورد مطالعه قرار گرفته است. تسمه‌هایی به ضخامت 2 میلی‌متر از این فولاد در دمای 1200 درجه سانتی‌گراد تحت اتمسفر گاز نیتروژن با فشار25/0 مگاپاسکال به مدت زمان‌های 2، 3، 6، 9 و 12 ساعت نیتروژن‌دهی شدند. ریزساختار، ضخامت لایه آستنیتی و سختی نمونه‌های نیتروژن‌دهی شده با استفاده از میکروسکوپ نوری، تفرق پرتو ایکس (XRD) و ریزسختی سنجی مطالعه شدند. نتایج نشان داد که با انجام عملیات نیتروژن‌دهی، نیتروژن به‌صورت مرزدانه‌ای و شبکه‌ای نفوذ کرده و باعث استحاله فازی فریت به آستنیت می‌شود. سینتیک استحاله فریت به آستنیت با نفوذ نیتروژن با ضریب نفوذ متوسط 5-10×54/6 میلی‌متر مربع بر ثانیه کنترل می‌شود. ضخامت لایه آستنیتی تشکیل شده متناسب با ریشه دوم زمان نیتروژن‌دهی افزایش می‌یابد و پس از 12 ساعت نیتروژن‌دهی، کل ضخامت نمونه فریتی با سختیHV0/1  262 به آستنیت با سختی HV0/1  420 تبدیل می‌شود.  

کلیدواژه ها:

Solution Nitriding ، Phase Transformation ، Austenite Layer Thickness ، Ferritic Stainless Steel ، Microhardness. ، نیتروژن‌دهی محلولی ، استحاله فازی ، ضخامت لایه آستنیتی ، فولاد زنگ‌نزن فریتی ، ریزسختی.