- Ý nghĩa thực tiễn
là tỷ số giữa áp suất riêng phần của NH
1.2.3 Thấm nitơ plasma
Hình 1.8. Quá trình thấm nitơ plasma
Thấm nitơ plasma là một cơng nghệ thấm nitơ tiên tiến, nó ra đời như một phương án thay thế của công nghệ thấm nitơ thể khí. Thấm nitơ plasma được tiến hành trong môi trường ion hóa ở nhiệt độ thấp (khoảng 450
6000C). Phương pháp này giúp giải quyết được các nhược điểm mà phương pháp thấm nitơ thể khí và thể lỏng gặp phải. Trên hình 1.8 thể hiện quá trình thấm nitơ plasma và các khí sử dụng trong q trình thấm; các khí thường là các khí trơ, an tồn cho con người và thiết bị (Huchel U., 2003) [63], (Huchel U., 2003) [64], (Balles A. C., 2004) [125].
xxxiii
Thấm nitơ phóng điện phát sáng (Glow discharge nitriting); Thấm nitơ thể ion (Ion nitriting);
Thấm nitơ plasma (Plasma nitriting).
Trong nghiên cứu này, tác giả lấy tên gọi thông dụng hiện nay là thấm nitơ plasma.
Sự khác biệt cơ bản giữa thấm nitơ thể khí và thấm nitơ plasma là q trình thấm nitơ thể khí phụ thuộc vào sự phân hủy amoniac thành nitơ nguyên tử và hydro, trong khi thấm nitơ plasma sử dụng trực tiếp nitơ và hydro. Công nghệ thấm nitơ plasma cho phép điều chỉnh được thành phần nitơ và hydro vì thế có thể điều chỉnh được thành phần lớp trắng (lớp hợp chất hay chiều dày các pha
và ’) theo ý mong muốn (Hoàng Vĩnh Giang, 2010) [7], (Hoàng Minh Thuận,
2008) [15], (Lục Vân Thương, 2007) [16], (Baranowska J., 2008) [27], (Pye D., 2003) [95], (Бучков. A. и др, 1985) [122], (Balles A. C., 2004) [125].
Ưu điểm:
- Hệ thống thiết bị công nghệ dễ điều khiển tự động theo thông số công nghệ, cho phép nhận được chất lượng sản phẩm đồng đều.
- Sử dụng mơi trường hỗn hợp khí N2 +H2 (khi cần bổ sung argon, metan hay propan-butan), khơng sử dụng amơniac trong thành phần khí nên cho phép thấm niơ cho tất cả các mác thép, một số loại gang và rất an toàn, thân thiện với mơi trường.
- Sử dụng dịng xung điện để tạo plasma cho phép rút ngắn thời gian nung nóng chi tiết thấm, phân bố nhiệt đồng đều và tạo nên lớp thấm nitơ với thành phần, chiều dày và độ cứng theo yêu cầu.
- Công nghệ cho phép giảm thời gian thấm từ 2 ÷ 5 lần, giảm lượng khí thấm từ 20 ÷ 100 lần, giảm tiêu thụ điện 1,5 ÷ 3 lần.
- Khơng làm thay đổi kích thước và hình dáng sản phẩm sau khí thấm. Nhược điểm:
xxxiv
- Vận hành thiết bị cần những người có hiểu biết về thấm nitơ plasma; - Cần chọn các thông số công nghệ phù hợp cho từng loại vật liệu với các yêu cầu cụ thể của lớp thấm.