Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Influence of the distance of the treated surface from the active screen on the microstructure and properties of layers produced on X38CrMoV5-1 steel in glow discharge nitriding processes on plasma potential

Łukasz Jurgielewicz

Abstract

Most interactions beteween materials take place with the participation of their surface. Modification of this part of the material is the easiest way to improve the properties of the two different materials. Different methods of Surface Engineering can be used to shape microstructure, chemical composition of the surface of materials, so that its appropriate properties are obtained without interference with the core of material. Surface treatments, which are very much, are focused on modification of the surface layer – material layer limited by the surface of the object, covering the area of the material with different properties from those of the core material [1]. In order to modification the surface of steel and certain alloys of non-ferrous materials, are often used the glow discharge nitriding, which leads to the formation of a diffusive surface layer and sometimes a layer of nitrides or a zone of nitride compounds. This proces is very common from his possibilities of modification in a wide range, with control of the phase and chemical composition of the produced layer. Its possible with precise control of proces parameters. In the case of elements with small radius curvatures, process of the glow discharge nitriding are differents. Spatial distibution of charges on the surface, causes creation the edge effect, which affects on a thickness, morphology and phase composition. To eliminate the edge effect and mechanism that causing this effect, are used the active screen. Active screen become a cathode and the process is called glow discharge nitriding on a plasma potential. Thanks to this it is possbile to create a more homogenous layer in terms of thickness and structure. In this diploma we investigated the influence of the distance of the treated Surface from the active screen on the structure, morphology and properties of the Surface layers produced on X38CrMoV5-1 steel.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Łukasz Jurgielewicz (FMSE) Łukasz Jurgielewicz,, Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Title in Polish
Wpływ odległości powierzchni obrabianej od ekranu aktywnego na mikrostrukturę i właściwości warstw wytwarzanych na stali X38CrMoV5-1 w procesach azotowania jarzeniowego na potencjale plazmy
Supervisor
Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Certifying unit
Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Affiliation unit
Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)
Study subject / specialization
Inżynieria Materiałowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
14-02-2019
Issue date (year)
2019
Internal identifier
IM-D.002369
Reviewers
Jerzy Robert Sobiecki (FMSE/DSE) Jerzy Robert Sobiecki,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE) Krzysztof Kulikowski (FMSE/DSE) Krzysztof Kulikowski,, Division of Surface Engineering (FMSE/DSE)Faculty of Materials Science and Engineering (FMSE)
Keywords in Polish
Inżynieria Powierzchni, azotowanie, azotowanie jarzeniowe na potencjale plazmy, ekran aktywny, efekt krawędziowy, rozpylanie katodowe
Keywords in English
Surface Engineering, nitriding, glow discharge nitriding on the plasma potential, active screen, edge effect, sputtering
Abstract in Polish
Większość oddziaływań między materiałami zachodzi przy udziale ich powierzchni. Modyfikacja tej części materiału zatem jest najprostszą drogą do polepszenia właściwości w przypadku odziaływania dwóch różnych materiałów. Metodami Inżynierii Powierzchni można kształtować m.in. mikrostrukturę, skład chemiczny powierzchni materiałów, dzięki czemu uzyskiwane są jej odpowiednie właściwości, przy braku ingerencji w rdzeń materiału. Obróbki powierzchniowe, których jest wiele, skupiają się na modyfikacji tzw. warstwy wierzchniej – warstwy materiału ograniczonej powierzchnią przedmiotu, obejmując obszar materiału o właściwościach różniących się od właściwości materiału rdzenia [1]. W celu modyfikacji powierzchni wyrobów stalowych oraz z niektórych stopów materiałów nieżelaznych, często stosuje się proces azotowania jarzeniowego, który prowadzi do wytworzenia dyfuzyjnej warstwy powierzchniowej oraz niekiedy warstwy azotków lub strefy związków azotu. Ten proces jest bardzo powszechny ze względu na możliwość modyfikacji w szerokim zakresie właściwości użytkowych materiału, przy jednoczesnej kontroli składu fazowego i chemicznego wytwarzanej warstwy, poprzez precyzyjne sterowanie parametrami procesu. Realizacja azotowania jarzeniowego na potencjale katody w przypadku elementów o skomplikowanych geometrycznie kształtach jest utrudniona. Przestrzenny rozkład ładunków na powierzchni krzywizny, powoduje wówczas pojawienie się tzw. efektu krawędziowego, wpływającego na duże różnice grubości, morfologii oraz składzie fazowym wytwarzanych warstw. W celu eliminacji efektu krawędziowego oraz mechanizmu wywołującego ten efekt, stosowane są tzw. ekrany aktywne. Wówczas to ekran staje się katodą, a proces przyjmuje miano azotowania jarzeniowego na potencjale plazmy. Dzięki czemu możliwe jest wytworzenie warstwy bardziej jednorodnej pod względem grubości i struktury. W pracy podjęto badania na temat wpływu odległości powierzchni obrabianej od ekranu aktywnego na strukturę, morfologię oraz właściwości wytwarzanych warstw powierzchniowych na stali X38CrMoV5-1.
File
    Request a WCAG compliant version
    Local fields
    Identyfikator pracy APD: 30783

    Uniform Resource Identifier
    https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTc10e3fceedee4d2eb97640a1aad05aec/
    URN
    urn:pw-repo:WUTc10e3fceedee4d2eb97640a1aad05aec

    Confirmation
    Are you sure?
    Report incorrect data on this page
    clipboard