مشخصه یابی ساختاری فولاد زنگ نزن رسوب سخت شونده و ارزیابی اثر فرایند نیتروژن دهی پلاسمایی دما پایین

فولاد زنگ نزن ph17-4 کاربرد گسترده ای در صنایع دریایی و توربین ها دارد و بهبود رفتار سایشی وخستگی آن مورد توجه قرارگرفته و نیتروژن دهی پلاسمایی یکی از راهکارهای مقابله با این مکانیزم های تخریب است. هدف از مطالعه حاضر، مشخصه یابی ریزساختاری این فولاد و نقش نیتروژن دهی پلاسمایی دمای پایین بر خواص سطحی آن (زبری و سختی) با هدف امکان سنجی بهبود رفتار خوردگی- خستگی برای مطالعات بعدی بوده است. بدین منظور، فرایند نیتروژن دهی پلاسمایی در دمای °c 400 به مدت 10 ساعت و در دمای °c 500 به مدت 5 ساعت انجام شد. ارزیابی های ریزساختاری نشان داد که پس از عملیات آنیل انحلالی در دمای °c 1050 به مدت 30 دقیقه ریزساختار کاملاً مارتنزینی فوق اشباع از مس می شود. پس از نیتروژن دهی در دمای °c 400 ریزساختار مارتنزیت پیرسازی شده بدست آمد. لایه نیتروره به صورت یکپارچه نفوذی با ضخامت حدود μm 5/12 در دمای °c 400 و ضخامت بیشتر در °c 500 حاصل شد. ارزیابی فازی نمونه های نیتروژن دهی شده نشان داد که لایه نیتروره در دمای °c 400 متشکل از مارتنزیت منبسط شده بود، در حالی که عملیات °c 500 سبب تشکیل نیتریدهای کروم و آهن شد. یافته های موید آن بود که با افزایش دمای نیتروژن دهی، زبری سطح به واسطه کندوپاش سطحی و تشکیل نیتریدهای بیشتر، افزایش می یابد.سختی سنجی نمونه ها بیانگر افزایش چشم گیر سختی تا hv 1820 شد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که با توجه به مشخصه یابی صورت گرفته و نیز ایجاد سختی بالا درسطح و چقرمگی مناسب درمرکز قطعه به دلیل پیرسازی حین نیتراسیون، استفاده از فرایند نیتروژن دهی پلاسمایی دماپایین ممکن است بتواند راهکاری برای بهبود رفتارخوردگی-خستگی فولاد ph17-4 باشد.