Studii şi cercetări privind comportamentul oţelurilor de îmbunătăţire tratate termochimic prin nitrurare

Abstract

Teza de doctorat tratează studii şi cercetări privind influenţa duratei şi temperaturii de nitrurare asupra morfologiei şi grosimii stratului nitrurat în laborator cu ajutorul unei surse de plasmă de azot, precum şi compararea din acest punct de vedere cu epruvete nitrurate în condiţii industriale. Pentru analiza stratului nitrurat s-au utilizat metode de caracterizare fizico-chimică ce sunt utilizate recent în domeniul metalurgiei şi fac apel la microanaliza cu ajutorul razelor X, electronilor sau ionilor. În acest scop, s-au determinat profiluri de microduritate şi de concentraţie a fierului, azotului şi oxigenului atât în direcţie paralelă cu suprafaţa epruvetei, cât şi în adâncimea stratului nitrurat. Astfel, studiile realizate la nivel atomic au condus la determinarea influenţei defectelor induse în structura masei metalice de bază prin tratamentele termice anterioare nitrurării, precum şi a defectelor apărute în timpul tratamentului asupra morfologiei şi structurii stratului nitrurat. De asemenea, utilizând spectroscopia de fotoelectroni XPS, s-a determinat cu precizie atât grosimea, cât şi compoziţia stratului nativ de oxid prezent pe suprafaţa epruvetelor înainte de nitrurare. Rezultatele la scară nanometrică, obţinute prin analiza de suprafaţă XPS, corelate cu rezultatele experimentărilor EPMA şi de microduritate (HV0,3), obţinute la scară micrometrică, au condus la: o mai bună înţelegere a fenomenelor care au loc la nitrurarea industrială a oţelurilor; o evaluare mai corectă a parametrilor tehnologici de efectuare a acestui tratament termochimic; aprecierea condiţiilor pe care trebuie să le îndeplinească materialul metalic la nivel microstructural, în vederea eficientizării tratamentului termochimic de nitrurare industrială.