在空氣下利用高密度大氣電漿束快速氮化AISI316

Rapid nitriding of AISI 316 by high density plasma jet at atmospheric ambient condition

呂文豐(Wen-Feng Lu)

指導教授 ： 陳建瑞

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2007年)

摘要

本實驗之目的在使用高密度大氣電漿束 (Atmospheric Pressure Plasma Jet)對不?袗?金屬做氮化處理。本實驗中用來產生電漿的氣體主要為N2，但是在空氣中O2會影響氮化作用，所以除了使用N2為氣源外還加入H2氣，H2的比例從0 ~ 5 at.％。除了產生電漿的氣體改變之外，本實驗還探討其他參數對氮化效果的影響，如改變不同之電源供應器(AC,DC power)：以DC電源供應器處理之不?袗?其改變的參數有：產生氮氣電漿的氣體中氫氣的濃度(0~5, at.%)；試片的溫度(400℃與25℃)；與電漿處理時間(1min, 2 min )。以AC電源供應器處理之不?袗?， 改變的參數有：產生電漿之氣體流速 (1.4 m / s，5.8 m / s )與交流電之頻率為(15 KHZ , 20 KHZ)。經處理過的試片利用奈米壓痕儀去量測其硬度，利用ESCA去分析表面鍵結，以及利用XRD去分析試片處理前後的結晶性。
實驗結果顯示在空氣氣氛下氫含量越高、氮化效果越明顯，原因為氫有阻止鐵原子被氧化的效果。且比較所有以電漿處理過的試片，得到在溫度400~500℃時為最佳氮化溫度。所以本實驗得到如果欲在一大氣壓空氣下達到更好電漿氮化效果，必須提高電漿密度、添加抗氧化劑且要維持在最佳氮化溫度下進行電漿處理。

關鍵字

氮化 ； 不?袗 ； 電漿

並列摘要

無資料

並列關鍵字

plasma ； nitriding

參考文獻

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