İyon nitrürleme işleminin AISI 5140 çeliğinin burulma özelliklerine etkisi üzerine bir çalışma

AISI 5140 çeliği farklı sıcaklıklarda (400, 450, 500 ve 550 °C), nitrürleme sürelerinde (1, 4, 8 ve 12 saat) ve gaz karışım oranlarında (0.11, 0.33, 1 ve 3 N2/H2) iyon nitrürleme işlemine tabi tutulmuştur. Mikrosertlik cihazı, burulma test cihazı, XRD ve SEM kullanılarak nitrürlenmiş çeliğin yüzeyden içeri doğru sertlik dağılımı, burulma dayanımı, beyaz tabaka kalınlığı ve faz kompozisyonu belirlenmiştir. Beyaz tabaka kalınlığı, artan nitrürleme sıcaklığı, zamanı ve gaz karışım oranıyla artmıştır. Burulma momenti, iyon nitrürleme sonucu çok küçük azalma göstermesine rağmen, burulma açısı büyük oranda azalmıştır. Burulma açısı, yüzeyde nitrürleme sonucunda oluşan sert ve gevrek beyaz tabaka kalınlığının artması ile azalmıştır.

AISI 5140 low alloy steel was ion nitrided using different process paramerters including time (1, 4, 8 and 12h), temperature (400, 450, 500 and 550°C) and gas mixture ratio (0.05, 0.33, 1;3 N2/H2). The ion nitriding behaviour of steel was determined by the evaluation of hardness profile, torsional strength, compound layer thickness and phase composition by using microhardness tests, torsion tester, SEM and XRD (x-Ray diffration). The compound layer thickness increased with increasing nitriding temperature, process time and gas mixture ratio. It was observed that torsion angle decreased significantly while the torsion moment slightly decreased as a result of ion-nitriding. The torsion angle decreased with increasing thickness of hard and brittle compound on the surface of specimens as a result of ion-nitriding treatment.

Kaynak Göster