Titán alapú aktív ernyős plazmanitridálás

Titanium based active screen plasma nitriding

  • Annamária SZABÓ
  • Attila SZLANCSIK
Keywords: plazmanitridálás, titán aktív ernyő, PVD, titán-nitrid, titán-oxinitrid

Abstract

In our research we compared a TiN layer formed by PVD with the layer formed by titanium based
active screen plasma nitriding. The base material was a quenched and tempered 42CrMo4. A compound
layer, therefore, a hard, abrasion resistant layer was not formed during the nitriding process. The
chemical composition and binding energies were examined by EDS and XPS spectrometry. On the
surface a non-stochiometrical TiOxNy layer was formed.

Kivonat

Kutatásunk során 42CrMo4 anyagminőségű nemesített acél, titán aktív ernyős plazmanitridálását
végeztünk el, mellyel célunk, hogy összehasonlítsuk a PVD-bevonatoló eljárással képződött, valamint a
titán aktív ernyős plazmanitridálással létrehozott TiN réteget. A kísérleteink során nem keletkezett
kemény, kopásálló réteg a próbatestek felületén, tehát nem jött létre vegyületi zóna. A minták kémiai
összetételét EDS-, illetve XPS-analízissel vizsgáltuk. A felületen keletkezett titán, oxigén és nitrogén is,
de nem titán-nitridet, hanem egy nem sztöchiometrikus titán-oxinitridet képeztek.

References

D. Pye, Practical Nitriding and Ferritic Nitrocarburizing, ASM International, 2003.

M. Kocsisné Baán, M. Marosné Berkes, A. Szilágyiné Bíró, Nitridálás – korszerű eljárások és vizsgálati módszerek Miskolc, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2015.

D. Kovács, J. Dobránszky, Effects of thermochemical surface treatments on the industrially important properties of X2CrNiMo 17-12-2 austenitic stainless steel, Period. Polytech. Mech. Eng. 63 (2019) 214– 219. https://doi.org/10.3311/PPme.13921.

D. Kovács, I. Quintana, J. Dobránszky, Effects of Different Variants of Plasma Nitriding on the Properties of the Nitrided Layer, J. Mater. Eng. Perform. 28 (2019) 5485–5493. https://doi.org/10.1007/s11665-01904292-9.

C.X. Li, Active screen plasma nitriding - An overview, Surf. Eng. 26 (2010) 135–141. https://doi.org/10.1179/174329409X439032.

T.H.L. Burlacov, I., Spies, H., Biermann, H., Köhler, S., Investigation on the active screen plasma nitriding, Nitriding an Nitrocarburising, in: Aachen, Germany, 2010: pp. 29–30.

C.X. Li, T. Bell, H. Dong, A study of active screen plasma nitriding, Surf. Eng. 18 (2002) 174–181. https://doi.org/10.1179/026708401225005250.

E.S. Metin, O.T. Inal, Microstructural and microhardness evaluations in ion nitrided titanium, Mater. Sci. Eng. A. 145 (1991) 65–77. https://doi.org/10.1016/0921-5093(91)90296-Y.

Y. V. Borisyuk, N.M. Oreshnikova, M.A. Berdnikova, A. V. Tumarkin, G. V. Khodachenko, A.A. Pisarev, Plasma nitriding of titanium alloy Ti5Al4V2Mo, Phys. Procedia. 71 (2015) 105–109. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.08.322.

E. Roliński, Surface properties of plasma-nitrided titanium alloys, Mater. Sci. Eng. A. 108 (1989) 37–44. https://doi.org/10.1016/0921-5093(89)90404-8.

M. Kot, K. Henkel, C. Das, S. Brizzi, I. Kärkkänen, J. Schneidewind, F. Naumann, H. Gargouri, D. Schmeißer, Analysis of titanium species in titanium oxynitride films prepared by plasma enhanced atomic layer deposition, Surf. Coatings Technol. 324 (2017) 586–593. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.11.094.

L. Braic, N. Vasilantonakis, A. Mihai, I.J. Villar Garcia, S. Fearn, B. Zou, N.M.N. Alford, B. Doiron, R.F. Oulton, S.A. Maier, A. V. Zayats, P.K. Petrov, Titanium Oxynitride Thin Films with Tunable Double Epsilon-Near-Zero Behavior for Nanophotonic Applications, ACS Appl. Mater. Interfaces. 9 (2017) 29857–29862. https://doi.org/10.1021/acsami.7b07660.

D. Kovács, J. Dobránszky, A. Bonyár, Effect of different active screen hole sizes on the surface characteristic of plasma nitrided steel, Results Phys. 12 (2019) 1311–1318. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2018.12.079.

G. Kovách, H. Csorbai, G. Dobos, A. Karacs, G. Pető, Formation and characterization of electric contacts on CVD diamond films prepared by ion implantation, in: Mater. Sci. Forum, 2005: pp. 123-128.

Published
2020-04-16
How to Cite
[1]
SZABÓ, A. and SZLANCSIK, A. 2020. Titán alapú aktív ernyős plazmanitridálás. Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT. 28, (Apr. 2020), 85-88.
Section
A. szekció - Anyagtudomány és technológia