- Ý nghĩa thực tiễn
d- khoảng cách giữa anot và catot (cm).
Khi sử dụng xung đánh lửa thì thời gian tồn tại xung (PD) và thời gian lặp lại xung giảm 50% so với dịng plasma khơng sử dụng xung đánh lửa (hình 2.15) (Baranowska J., 2008) [27], (Huchel U., 2003) [63], (Huchel U., 2003) [64], (Huchel U., 2005) [65], (Stramke S., 2002) [110], (Stramke S., 2003) [111], (Visuttipitukul P., 2006) [116].
Ưu điểm của việc sử dụng xung đánh lửa là:
- Với cùng mật độ truyền dẫn, sự chênh lệch nhiệt độ của việc sử dụng xung đánh lửa nhỏ hơn so với hệ thống khơng có xung đánh lửa. Điều này tạo nên dung sai nhỏ hơn trong quá trình xử lý kết quả;
- Sử dụng xung đánh lửa xử lý được nhiều chi tiết thấm với bề mặt khác nhau hơn, độ chênh lệch nhiệt độ không đáng kể so với hệ thống không sử dụng xung đánh lửa (Huchel U., 2003) [64], (Huchel U., 2005) [65], (Stramke S., 2002) [110], (Stramke S., 2003) [111], (Visuttipitukul P., 2006) [116].
lxxv
Hình 2.15. Xung và xung đánh lửa
2.6.4.2 Mật độ dòng
Mật độ dòng điện chịu sự ảnh hưởng trực tiếp của áp suất và thành phần khí thấm trong q trình tạo xung.
Số chu kỳ công suất (tv) =
Thời gian lặp xung (ton)
Thời gian lặp xung (ton) + Thời gian ngừng xung (toff)
Mật độ dòng điện (cần cho sự cân bằng năng lượng) ở giữa có thể thấp hơn. Ảnh hưởng của các biến số đến mật độ dòng điện được thể hiện theo biểu đồ hình 2.16 (Huchel U., 2003) [64].
Hydro tăng Điện áp tăng
Metan tăng Áp suất tăng
Chu kỳ công suất thấp Nitơ tăng
Mật độ dịng điện thấp Mật độ dịng điện cao
Hình 2.16. Ảnh hưởng của các biến số đến mật độ dòng
2.6.5 Ảnh hưởng của áp suất
Qua phương trình (a) và (b) ta thấy khi sử dụng xung đánh lửa thì điện áp xung giảm do đó, mật độ dịng điện và áp suất ảnh hưởng trực tiếp đến chất
lxxvi
lượng bề mặt chi tiết thấm. Hình 2.17 biểu diễn ảnh hưởng của áp suất đến chiều dày plasma. Trong trường hợp 1, áp suất thấp, chiều dày plasma lớn nên không thâm nhập vào bên trong khe hở, còn với trường hợp 2, khi áp suất tăng cao hơn, chiều dày plasma giảm và nó có thể thâm nhập vào bên trong khe hở (Huchel U., 2003) [64], (Venturini L. F. R., 2011) [115], (Visuttipitukul P., 2006) [116].
Hình 2.17. Sự ảnh hưởng của áp suất đến chiều dày plasma
Trường hợp 1- Áp suất thấp, plasma không lọt được vào các khe hở; Trường hợp 2 - Áp suất cao, plasma lọt được vào khe hở.
Theo cơng trình (Huchel U., 2003) [64], (Spalvins T., 1989) [107], (Visuttipitukul P., 2006) [116] thì để có thể plasma thâm nhập và tiếp xúc với bề mặt chi tiết thấm, plasma cần một khoảng trống lớn hơn 0,8mm. Ngồi áp suất, các thơng số khác cũng ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dày plasma chẳng hạn như khi tỷ lệ N2 tăng hay nhiệt độ thấm giảm thì chiều dày plasma giảm.
Điều chỉnh và lựa chọn các thơng số cơng nghệ của q trình thấm nitơ plasma một cách hợp lý là vấn đề quyết định đến chất lượng lớp thấm.
Một hiện tượng khác cũng cần đặc biệt quan tâm là trường hợp nung nóng cục bộ do hiện tượng lỗ hổng catot. Đây là hiện tượng plasma giao thoa với nhau làm tăng nhiệt, dẫn đến hiện tượng nóng chảy cục bộ chi tiết (Huchel U., 2003) [64], (Huchel U., 2005) [65], (Qian J., 1995) [96], (Rivera R., 2008) [98], (Spalvins T., 1989) [107], (Spalvins T., 1985) [108], (Venturini L. F. R., 2011) [115], (Visuttipitukul P., 2006) [116].
lxxvii
2.7 Kết luận chương 2
- Thấm nitơ plasma tạo một lớp bề mặt pha Fe2-3N có độ dày nhất định. Bằng môi trường plasma với điều kiện sử dụng là khí N2 và H2 cho phép ion hóa có mật độ cao dưới tác dụng của plasma, ion bắn phá đẩy C khỏi lớp bề mặt (5 ữ 10 àm) to iu kin hỡnh thnh lp thấm có tính chất chống ăn mịn, mài mịn và chống mỏi tốt ;
- Từ các cơng trình nghiên cứu trong và ngoài nước, tác giả luận án đã xác định được cơ chế hình thành lớp thấm và bản chất lớp thấm nitơ plasma trên bề mặt thép;
- Lưa chọn được các các thông số chế độ cơng nghệ chính ảnh hưởng tới chất lượng lớp thấm. Đề xuất các thơng số cơng nghệ chính ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt chi tiết sau khi thấm nitơ plasma là nhiệt độ thấm, thời gian thấm và tỷ lệ khí nitơ/hydro cho quy hoạch thực nghiệm.
lxxviii
Chương 3