A model for unconventional glow discharge nitriding of grade 2 titanium

Modelo de nitruración por descarga luminosa no convencional de titanio de grado 2

En el estudio se llevó a cabo un análisis de la influencia de diferentes parámetros del proceso de nitruración iónica realizado en atmósfera de H2 + N2 sobre las propiedades de la capa superficial del titanio de grado 2. Esto permitió desarrollar un modelo para la nitruración iónica del titanio técnico. Esto permitió desarrollar un modelo para la nitruración iónica del titanio técnico. El equipo utilizado en el trabajo experimental incluía un horno de descarga luminosa de corriente JON-600. Se comprobó que el proceso de nitruración catódica con el uso de la pantalla activa conducía a un aumento de la concentración de nitrógeno en la capa superficial y del volumen relativo de nitruros. Un factor que determina las características cualitativas y cuantitativas de los fenómenos que se producen en presencia de la pantalla activa es la elevada concentración y el alto nivel de energía de los iones de nitrógeno que interactúan con el material base durante la nitruración.

INTRODUCCIÓN

Se utilizan diversos métodos de ingeniería de superficies para mejorar las propiedades mecánicas y de servicio de la capa superficial de los materiales metálicos. En la actualidad, los métodos de ingeniería de superficies que se están desarrollando con mayor rapidez son: la nitruración, el tratamiento térmico por plasma al vacío y a baja temperatura, el tratamiento termoquímico y los métodos de plasmaban láser [1].

La modificación de la capa superficial del titanio y sus aleaciones en el proceso de nitruración gaseosa inhibe considerablemente su tendencia a la pasivación. Se forman capas compactas de óxido de TiO2 que dificultan la difusión de los átomos de otros elementos en la capa. Por ello, en el proceso de nitruración gaseosa de estos materiales se utiliza una costosa operación de eliminación de la película de óxido para activar preliminarmente la superficie [2]. El proceso de nitruración por descarga luminosa permite producir capas de calidad superior a la nitruración gaseosa [3]. Además, la nitruración por descarga luminosa permite eliminar las capas de óxido que dificultan la difusión del nitrógeno ya en la fase inicial del proceso, eliminando al mismo tiempo la necesidad de una activación preliminar de la superficie [4]. La activación de la superficie mediante pulverización catódica implica el bombardeo de la superficie con iones de baja energía. El nivel de energía de estos iones debe ser superior al valor umbral de energía de la pulverización catódica atómica superficial [5].

El presente estudio se refiere al efecto de un método no convencional de nitruración de titanio de grado 2 utilizando una pantalla activa en diferentes regiones de descarga luminiscente. El análisis de los resultados de la investigación ha permitido desarrollar un modelo para el proceso de nitruración por descarga luminosa del material metálico estudiado.