این مقاله با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است همچنین آماده پرینت می باشد
موضوع : مقاله متالورژی فیزیکی
تركيب سطح فولاد آلياژي پايين بعد از قرار گيري يون نيتروژن با روش طيف نمايي فوتوالكترون پرتوايكس XPS مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت تأثير آن پيوند بر روي سختي مكانيكي از طريق ميزان سختي دندانه اي كه بيش از مقياس ميكرو بود مورد ارزيابي قرار گرفت ويژگي شيميايي سطح نمايانگر شكل گيري لايه نازك غني از نيتروژن و كربن و سيليسيم بود بر طبق مشاهدات آهن نقش كمي در تركيب شيمايي و ساختار سطح اصلاح شده ايفا نمود در مقايسه با سختي نمونه اوليه كه معادل GPa 10 بود سختي مكانيكي سطح داراي پيوند يون نيتروژن GPa35 تا GPa50 بود تصور مي شود كه سختي بيش از اندازه بالاي مشاهده شده بر روي سطح و در سطح زيرين لايه فرعي نتيجه اصلاح و تغيير شيميايي جهت شكل گيري لايه اصلاح شده از نيتريد كربن محتوي عنصر تقويتي سيليسيم بود شواهد حاصل از شيوه طيف نمايي فوتوالكتروني پرتوايكس XPS و فرورفتگي نانو نشان مي دهند كه اتصالات و پيوندهاي C-N در سطحي نزديك به احتمال فراوان از انواع SP3 مي باشد كه در يك تركيبي مشابه در ساختار متبلور Bc3N4 قابل انتظار مي باشد
نيتروژن دهي و كربن دهي به خوبي در فرآيندهاي صنعتي به منظور ايجاد سختي براي سطوح فولادي استفاده مي شوند فرآيندهاي نيتروژن دهي و كربن دهي به ويژه ايجاد سختي براي سطوح فولادي استفاده مي شوند فرايندهاي نيتروژن دهي و كربن دهي به ويژه در كاربردهاي صنعتي نيازمند مقاومت در برابر فرآيند سايش استفاده مي شوند
درچنين مواردي سختي از طريق شكل گيري كربيدها يا نيتريدهاي نيمه پايدار و يا ساختار مارتنزيتي بر روي سطح فولاد به وجود مي آيد حداكثر سختي چنين تغييرات سطحي معمولاً كمتر از GPa15 مي باشد گسترش زمينه هاي تحقيقاتي به ويژه از طريق تكنولوژيهاي جديدتر تغيير سطح و رسوب لايه هاي نازك شامل توسعه سطوح سخت تر مي شود جهت اصلاح ويژگي هاي مقاومت سايشي موادي كه به طور معمول استفاده مي شوند سختي و مدول هاي بالاتري نياز مي باشد ايجاد اصلاح و تغيير بيشتر در سطح نيازمند كاربرد ديگر مواد ضروري مانند زنگ زدگي و مقاومت فرسودگي مي باشد فرآيندها هم اكنون جهت رسوب لايه هاي با سختي بسيار بالا بر روي لايه هاي زيرين نسبتاً گزم موجود مي باشند اين موارد شامل تكنيكهاي پوششي لايه الماس و شماري از فرآيندهاي جديد مي شود اين فرايندهاي جديد به منظور رسوب گذاري گرم يا سرد لايه هاي شبه الماس توسعه مي يابند اگرچه رسوب مستقيم لايه بر طبق نتايج مورد نظر مي باشد با اين حال در شماري از فرآيندها حدود ومرز فيزيكي و طبيعي كه همچنان بين لايه پوششي سخت و لايه زيرين وجود دارد پيوند و قرارگيري يون گزينه اي جهت رشد لايه اي سخت و لايه اصلاح شده از لحاظ شيميايي است اين فرآيند قرارگيري يون انتقال تدريجي از لايه اي بسيار سخت را به سمت لايه زيرين بزرگ و نسبتاً نرم فراهم مي كند اين عمل از لحاظ شيميايي به وسيله لايه اي اصلاح شده با سختي متوسط صورت مي گيرد محققان بسياري تغييرات لايه هاي زيرين آهني را با قراردادن يونهاي داراي انرژي بالا و پايين مورد بررسي قرار داده اند شواهد فراواني وجود دارند كه نشان مي دهند پيوند يون به خصوص يونهاي نيتروژن و بور سختي سطح را افزايش مي دهد كه در اصل سختي سطح افزايش يافته و مقاومت در برابر فرآيند سايش نيز بيشتر مي شود
با اين وجود موارد زيادي درباره تركيبات شيميايي كه از طريق فرايند املاح يوني تشكيل شده اند و نيز تأثيرات تركيب اساسي و شرايط پيوند بر روي ويژگي هاي مكانيكي و شيميايي لايه اصلاح شده يوني وجود دارند كه لازم است مورد توجه قرار گيرند بيشترين درك از اين مفاهيم موجود اصلاحات در سختي سطح و ويژگي هاي سايش شناسي پيوند يون نيتروژن را پيشنهاد مي كند اين خصوصيات سايشي پيوند يون نيتروژن ناشي از اثرات ايجاد محلولي جامد يا شكل گيري نيتريدهاي آهن نيمه پايدار به شكل فرمولي FexNy است در اين فرمول ساختار Fe16N2 به طرز وسيعي به عنوان گونه هاي عمده و برتر مورد قبول قرار گرفته است بر طبق شواهد جديد تغيير و اصلاح از طريق پيوند يون مي تواند باعث ايجاد تركيبي در سطح شود كه اين تركيب لايه اي را به وجود مي آورد كه در ان گونه هاي آهن دار نقش كمي ايفا مي كنند و حضور Si سيليسيم در لايه زيرين فولادي به نظر مي رسد كه رشد نتيريد كربن را به عنوان تقويت كننده افزايش مي دهد