مشخصه یابی ساختاری لایه های نیتریدی در آلیاژ کبالت- کروم- مولیبدن ریختگی نیتروژن دهی پلاسمایی شده

به منظور بهبود ویژگی های عملکردی آلیاژهای کبالت-کروم-مولیبدن که در ساخت قطعات حساس مهندسی و پزشکی به کار می روند، تاکنون فرایندهای متنوعی در حوزه مهندسی سطح مورد مطالعه قرار گرفته اند. در پژوهش حاضر، تاثیر نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای oC۴۵۰ بر ریزساختار و توپوگرافی سطح نمونه های ریختگی این آلیاژ مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. برای مشخصه یابی ساختار اولیه زیرلایه، از متالوگرافی همراه با تکنیک پراش الکترون برگشتی(EBSD) و برای آشکارسازی مرز دانه ها و تعیین اندازه دانه های آلیاژ کبالت از روش اچ پلاسمایی استفاده شد. تحلیل EBSD نشان داد که ریزساختار شامل ۶۸% فاز γ و ۳۲% فاز ε است که با نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) تطابق دارد. بررسی مقاطع عرضی با میکروسکوپ الکترونی روبشی، لایه نیتریدی متشکل از دو بخش لایه ترکیبی و لایه نفوذی را نشان داد. پراش پرتو ایکس حاکی از حضور فازهای نیتریدی در لایه ترکیبی بود وCo۲N را آشکار ساخت، در حالی که GIXRD نشان داد که لایه خارجی عمدتا از CrN تشکیل شده است. ضخامت کل لایه نیتریدی با افزایش زمان نیترژون دهی از ۵ به ۱۰ ساعت از حدود μm ۱۲ به بیش از μm ۲۰ (بیش از ۵/۱ برابر) افزایش یافت. با تشکیل ذرات نیتریدی پس از اعمال فرایند نیتروژن دهی روی سطح، زبری سطح از μm۰۴/۰ به μm ۱/۰ افزایش یافت، اما افزایش زمان نیتروژن دهی اثر چندانی روی زبری آلیاژ نشان نداد. بر اساس یافته های پژوهش حاضر، نیتروژن دهی پلاسمایی دمای پایین را می توان فرایندی موثر برای بهبود خواص سطحی این آلیاژ پایه کبالت به شمار آورد.

کلیدواژه ها:

آلیاژکبالت- کروم- مولیبدن ریختگی ، نیتروژن دهی پلاسمایی ، لایه نیتریدی ، ریزساختار