اثر نیتروژن دهی پلاسمایی بر ریزساختار، سختی و خواص کششی فولاد زنگ‌نزن آستنیتی AISI 316L

هدف از این پژوهش بررسی اثر نیتروژن دهی پلاسمایی روی خواص مکانیکی حجمی شامل خواص کششی فولاد زنگ نزن آستنیتی aisi 316l (علاوه بر خواص سطحی) است. به این منظور خواص کششی فولاد زنگ نزن 316l قبل و بعد از نیتروژن دهی پلاسمایی بررسی شده است. فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی در دو دمای ثابت 450 و ?c500 با ترکیب گاز vol.%n2 25-vol.%h2 75 به مدت 5 ساعت انجام شد. جهت بررسی اثر فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی روی خواص کششی، از آزمون کشش ساده با سرعت mm/min 5 استفاده شد. برای بررسی سختی سطح از آزمون ریزسختی سنجی ویکرز با بارهای 50، 100، 300 و 500 گرم نیرو استفاده شد. بررسی های ریزساختار مقطع عرضی به وسیله میکروسکپ الکترونی روبشی و ارزیابی فازی به وسیله پراش سنج پرتو ایکس انجام شد. تغییرات غلظت نیتروژن در مقطع عرضی به روش نقطه ای با استفاده از طیف سنجی توزیع انرژی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با انجام فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای ?c450، استحکام تسلیم از 320 به 340 مگاپاسکال و استحکام کششی از 570 به 595 مگاپاسکال افزایش یافته است. علاوه براین، با افزایش دمای عملیات از 450 به ?c500، استحکام تسلیم و استحکام کششی به‌ترتیب به 355 و 610 مگاپاسکال رسید. همچنین عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای ?c450 باعث ارتقای سختی سطح فولاد مذکور از 230 به حدود 1000 ویکرز شد. با افزایش دمای فرآیند از 450 به ?c500، سختی سطح به حدود 1250 ویکرز افزایش یافت. در مجموع، نیتروژن دهی پلاسمایی نه تنها خواص سطحی فولاد aisi316l را بهبود داده است، بلکه خواص حجمی را به میزان قابل‌توجهی ارتقا داده است.