Nâng cao hiệu quả thấm nitơ cho thép X12MФ thông qua kiểm soát độ nhám bề mặt trước khi thấm

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung vào việc cải thiện hiệu quả quá trình thấm nitơ thể khí trên nền thép làm khuôn đột dập X12MФ thông qua việc điều chỉnh độ nhám bề mặt trước khi thấm. Các mẫu thép sau khi nhiệt luyện tôi và ram đạt độ cứng 61,7 HRC được gia công bề mặt với các cấp độ nhám khác nhau (Ra=0,017-0,057 µm). Quá trình thấm nitơ được thực hiện ở nhiệt độ 510°C trong thời gian 8 giờ. Kết quả thực nghiệm cho thấy độ nhám bề mặt có ảnh hưởng quyết định đến động học khuếch tán. Cụ thể, mẫu có độ nhám cao nhất (Ra=0,057 µm) cho tổng chiều dày lớp thấm đạt 252,9 µm, tăng hơn 65% so với mẫu được đánh bóng (Ra=0,017 µm). Phân tích nhiễu xạ tia X cho thấy sự hình thành các pha cứng Fe4N, Fe3N và CrN. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc duy trì một độ nhám bề mặt phù hợp là giải pháp kỹ thuật hiệu quả để tăng chiều dày lớp thấm mà không cần kéo dài thời gian thấm.