الملخص
يعتبر البلى أو الحت السطحي بسبب الاحتكاك أو التصادم بجسيمات صلبة من الظواهر الشائعة في العديد من التطبيقات الصناعية وتتأثر هذه الظاهرة بالعديد من متغيرات التشغيل مثل زاوية الصدم وسرعة الحبيبات على عملية الحت. يقدم هذا البحث دراسة معملية لمعرفة تأثير عمليات تصليد الأسطح بواسطة النتردة، بغاز الأمونيا، على مقاومة الحت أو البلى الكشطي للصلب المقاوم للصدأ نوع (AISI 316L). تم استخدام الفحص المجهري ودراسة حيود الاشعة السينية وجهاز لقياس صلادة الأسطح لفحص الطبقات المتكونة على سطح الصلب المقاوم للصدأ نتيجة النتردة. تمت عمليات النتردة بواسطة غاز الأمونيا في درجات حرارة بين 400 – 600 درجة مئوية وفي فترة زمنية من 10 الى 50 ساعة وفي معدل تدفق من 100 الى 600 لتر في الساعة. أظهرت نتائج الاختبارات أن عملية النتردة للصلب المقاوم للصدأ أنتجت طبقات متصلدة لسطح مقاوم للحت، حيث كانت متغيرة في السمك والبنية والصلادة وفقا لشروط عمليات النتردة المختلفة. كما أظهرت الدراسة تحسن ملحوظ في مقاومة الحت للصلب المقاوم للصدأ المنترد مقارنة بالغير المنترد، هذا التحسن تأثر بزاوية الصدم التي هي ضمن متغيرات التشغيل المعتمدة في هذا البحث حيث اعتبر أن 93% من التحسن كان في اختبارات الزاوية 30 درجة وأن 59% من التحسن كان لزاوية 90 درجة.
ABSTRACT
Erosion due to impact of hard and abrasive particles is a common phenomenon observed in many practical situations. A number of operating variables such as impact angle and impact velocity affect the erosion process. In the present work, AISI 316L austenitic stainless steel has been examined to study the effects of gas nitriding process parameters on its erosion wear resistance. Optical microscope, X-ray diffraction (XRD) and surface hardness measurements were used to investigate the properties of the nitrided layers produced during gas nitriding by ammonia in the range of (400–600°C) nitriding temperature, (10–50 hr.) nitriding time and (100-600 L/hr.) ammonia flow rate. The results of this study showed that gas nitriding of AISI 316L stainless steel produces nitrided layers that vary in thickness, composition and hardness according to the different nitriding conditions. Compared to the untreated material, the results of the erosion test show an improvement in erosion resistance after gas nitriding that can be related to the nitrided layer properties. This improvement in erosion resistance is dependent on the impact angle and could attain, within the range of process parameters considered in this study, a value of about 93% in the 30 ° test and 54% in the 90° test.
