Különböző típusú plazmanitridálási eljárások összehasonlítása
A plazmanitridálás egy olyan felületkezelési eljárás, amely során egy kemény, kopásálló réteget lehet létrehozni a felületen. A felületkezelés során a gáz két elektróda között - hagyományos esetben a katódként kapcsolt munkadarab és az anódként kapcsolt kemencefal között - ionizálódik. A gáz halmazállapotú atomok gerjesztett állapotba kerülnek és ütköznek egymással, valamint bombázzák a munkadarabot. Az ionizálódott nitrogén atomok vas atomokat szakítanak le a felületről, melyekkel összekapcsolódva megtapadnak a felületen. Ezt az eljárást nevezzük hagyományos plazmanitridálásnak, angol jelölésével DCPN-nek (direct current plasma nitridriding).
Ennek a módszernek egy továbbfejlesztett változata az ASPN (active screen plasma nitriding), illetve a CCPN (cathodic cage plasma nitriding). Itt nem a munkadarab felületén alakul ki a plazma hanem a körülötte elhelyezett hálón. Ebben az esetben a hevítés kevésbé intenzív, azonban a DCPN-nél kialakult problémák kiküszöbölhetők. A nitridált réteg közel azonos mértékben és minőségben kialakul.
A kutatómunkámat a BME Gépészmérnöki Kar, Anyagtudomány és Technológia Tanszékén épített, Blücher József professzor tervei alapján készült plazmanitridáló berendezésen végeztem el. Célja a különböző technológiák összehasonlítása, a kialakult réteg vastagsága, a keletkezett fázisok és a keménysége szempontjából. A nitridálás során az összes paraméter megegyezik egymással, csak az eljárás technológiájában található a változás. Metallográfiai vizsgálattal, mikrokeménység-méréssel, pásztázó elektronmikroszkóppal elemeztem a felületen kialakult réteg összetételét, vastagságát, keménységét.
[1] D. Pye, Practical nitriding and ferritic nitrocarburizing. 2003.
[2] C. Zhao, C. X. Li, H. Dong, and T. Bell, “Study on the active screen plasma nitriding and its nitriding mechanism,” vol. 201, pp. 2320–2325, 2006.
