A plazmanitridálás során fellépő üregkatód hatás kialakulásának és befolyásoló tényezőjének vizsgálata
A nitridálás a mai napig az egyik legrohamosabban fejlődő termokémiai felületkezelések egyike. Ennek kutatása és fejlesztése kiemelt figyelmet élvez mind az ipari, mind az akadémiai szakemberek körében. Ma az ipar három egymástól jelentősen eltérő nitridálási eljárást alkalmaz, melyek a sófürdős-, gáz-, valamint a plazmaközegben végzett nitridálások. Ezen felületkezelések közül is jelen pillanatban a plazmanitridálás és annak két változata, az egyenáramú, valamint az aktív ernyős plazmanitridálás tűnik a legkedvezőbbnek, mind vezérelhetőségi, tervezhetőségi, valamint környezeti szempontból. A technológia előnyei már jól ismertek, ugyanakkor hátrányaival, azok hatásmechanizmusaival és kialakulásával kevesebbet foglalkozunk. A két plazmanitridálási technológia változat tekintetében tudott, hogy az egyenáramú technológia hatékonyság, hatásfok, kialakítható rétegvastagság és rétegminőség tekintetében felülmúlja aktív ernyős párját, ugyanakkor olyan problémák merülhetnek fel a kezelés során, amelyek ellehetetlenítik vagy nagymértékben megnehezítik az eljárás ipari alkalmazását. A kezelés során fellépő problémák közül kiemelt figyelmet kell szentelni az üregkatód hatás jelenségének, mely a bonyolult geometriákat és kis furatokkal vagy bemetszésekkel ellátott próbatesteket érinti és adott esteben nemhogy meggátolja a megfelelő felületi réteg kialakítását, de akár maradandóan károsíthatja a termék integritását. Tekintettel arra, hogy az üregkatód hatás szorosan összefügg a plazmafizika tudományával, így elméleti leírása nehézkes, tapasztalati kiismerése ugyanakkor annál könnyebben megoldható. Dolgozatom során egy 42CrMo4 nemesíthető acélból készült, speciális geometriával rendelkező próbatesten határozom meg az üregkatód hatás kialakulásának feltételeit a nyomás és furatméret függvényében. Kutatási célom meghatározni azokat a biztonságos paramétereket, melyek mellett az eljárás megfelelő hatékonysággal kivitelezhető és károsító hatásai elkerülhetők. Mindemellett külön figyelmet fordítok a kialakult nitridált rétegre, szövetszerkezetre, így megállapítva, hogy mik azok a paraméterek, melyek mellett az eljárás úgy kivitelezhető, hogy még ha az üregkatód hatás fenn is áll, ne okozzon olyan károkat a termékben, amely annak értékének csökkenéséhez vagy teljes elvesztéséhez vezethet.
