THE INVESTIGATION OF THE EFFECT OF GAS MIXTURES ON ION NITRIDING

Abstract

In this study, optimum hardness values, case depth, and change in the white layer thickness were investigated by hardening AISI 8620 steel using different gas mixtures. Nitrogen, hydrogen and argon were selected as mixture gases. Forming the double and ternary mixtures at certain ratios, the tests were carried out. Experimental results were examined by using X-Ray Diffraction, optical microscopy, and microhardness equipment.

Keywords

• Ion nitriding, Gas mixtures, Surface hardening

GAZ KARIŞIMLARININ İYON NİTRÜRLEME ÜZERİNE ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada, AISI 8620 çeliği farklı gaz karışımlarında sertleştirilerek, optimum sertlik değerleri, difüzyon tabakası derinliği ve beyaz tabaka değişimleri incelenmiştir. Karışım gazları olarak azot, hidrojen ve argon seçilmiştir. Belirli oranlarda ikili ve üçlü karışım oluşturularak deneyler yapılmıştır. Deneysel sonuçlar X-Ray difraktometre, optik mikroskop ve mikro sertlik cihazları ile incelenmiştir

Keywords

• İyon nitrürasyon, Gaz karışımları,Yüzey sertleştirme

References

1. Albarran J.L., Juarez-Islas J.A., Martinez L., (1992): “Nitride Width and Microhardness in H- 12 Ion Nitrided Steel”, Materials Letters, 15, pp.68-72.
2. Chen H.-Y., Stock H..R., Mayr P., (1993): “Plasma Nitriding of Al 99.5”, Journal De Physıque IV, 3, p. 971-979.
3. Chu C.L., Wu S.K., (1996): “Ion Nitriding of Titanium Aluminides with 25-53 at.%Al I Surface and Coating Technology”, 78, pp. 211-218.
4. Çelik A., Karadeniz S., (1993): “İyon Nitrürasyonunun Gaz Karışım Oranının ve Sıcaklığının İç Yapıya Etkisinin İncelenmesi”, Denizli, 5. Denizli Malzeme Sempozyumu, sf. 518-524, 7-9 Nisan.
5. Çelik A., Karadeniz S., (1995): “Improvement of the Fatigue Strenght of AISI 4140 Steel by an Ion Nitriding Process”, Surface and Coating Tech., 72, p.169-173.
6. Edenhofer B., (1974): “Physical and Metallurgical Aspects of Ion Nitriding. Heat Treatment of Metals”, 1, p.23-28.
7. Fancey K.S., Leyland A., Egerton D., Torres D., Matthews A., (1995): “The Influence of Process Gas Characteristics on The Properties of Plasma Nitrided Steel” Surface and Coating Tech., 76-77, p.694-699.
8. Hudis M., (1973): “Study of Ion-Nitriding”, Journal Appl. Phys., 44 (A), p. 1489-1496.

9. İnal O.T., Özbaysal K., Metin E.S., Pehlivantürk N.Y., (1989): “A Review of Plasma Surface Modification, Process, Parameters, and Microstructural Characterization”, Ion Nitriding and Ion Carburizing Proceedings of ASM’s 2nd International Conference on Ion Nitriding- Carburizing, Ohio, USA, 57-65.
10. Karadeniz S., (1990): “Plazma Tekniği”, Ankara, TMMOB, Makine Mühendisleri Odası, Yayın no:137.
11. Karakan M., (1998): “Gaz Karışımlarının İyon Nitrürleme Üzerine Etkisinin Araştırılması”, Erzurum, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
12. Metin E., İnal O.T., (1987): “Formation and Growth of Iron Nitrides during Ion Nitriding”,Journal of Material Science, 22, 2783-2788.
13. Metin E., İnal O.T., (1989): “Kinetics of Layer Growth and Multiphase Diffusion in Ion- nitrided Titanium”, Metallurgical Transaction A, 20A, September, pp. 1819-1832.
14. Muraleedharan T.M., Meletis E.I., (1992): Surface Modification of Pure Titanium and Ti- 6Al-4V by Intensified Plasma Ion Nitriding, Thin Solid Films, 221, 104-113.
15. Özbaysal K., İnal O.T., Romig A.D., (1985): Ion Nitriding Behaviour of Several Tool Steel. Materials Science and Engineering, 78, pp.179-191.
16. Robino C.V., İnal O.T., (1982): Ion Nitriding Behavior of Several Low Alloy Steels. Material Science and Engineering, 59, 79-90.