Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 12/2016

16.09.2016

Parameter Optimization of Nitriding Process Using Chemical Kinetics

verfasst von: İ. Bedii Özdemir, Firat Akar, Nils Lippmann

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 12/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Using the dynamics of chemical kinetics, an investigation to search for an optimum condition for a gas nitriding process is performed over the solution space spanned by the initial temperature and gas composition of the furnace. For a two-component furnace atmosphere, the results are presented in temporal variations of gas concentrations and the nitrogen coverage on the surface. It seems that the exploitation of the nitriding kinetics can provide important feedback for setting the model-based control algorithms. The present work shows that when the nitrogen gas concentration is not allowed to exceed 6 pct, the Nad coverage can attain maximum values as high as 0.97. The time evolution of the Nad coverage also reveals that, as long as the temperature is above the value where nitrogen poisoning of the surface due to the low-temperature adsorption of excess nitrogen occurs, the initial ammonia content in the furnace atmosphere is much more important in the nitriding process than is the initial temperature.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat E.J. Mittemeijer: in ASM Handbook, J. Dossett and G.E. Totten, eds., ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 2013, pp. 619–46. E.J. Mittemeijer: in ASM Handbook, J. Dossett and G.E. Totten, eds., ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 2013, pp. 619–46.
2.
Zurück zum Zitat D. Pye: Practical Nitriding and Ferritic Nitrocarburizing, ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 2003. D. Pye: Practical Nitriding and Ferritic Nitrocarburizing, ASM INTERNATIONAL, Materials Park, OH, 2003.
3.
Zurück zum Zitat I.B. Özdemir and N. Lippmann: Surf. Coat. Technol., 2013, vol. 219, pp. 151–62.CrossRef I.B. Özdemir and N. Lippmann: Surf. Coat. Technol., 2013, vol. 219, pp. 151–62.CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat K.M. Winter: Gaseous Nitriding: in Theory and in Real Life, Proc. 25th Conf., IN, Sept. 14–17, 2009, ASM Heat Treating Society, Metals Park, OH. K.M. Winter: Gaseous Nitriding: in Theory and in Real Life, Proc. 25th Conf., IN, Sept. 14–17, 2009, ASM Heat Treating Society, Metals Park, OH.
6.
Zurück zum Zitat L. Maldzinski, W. Liliental, G. Tymowski, and J. Tacikowski: Surf. Eng., 1999, vol. 15, pp. 377–84.CrossRef L. Maldzinski, W. Liliental, G. Tymowski, and J. Tacikowski: Surf. Eng., 1999, vol. 15, pp. 377–84.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat K.M. Winter, S. Hoja, and H. Klümper-Westkamp: United Process Control, 2010, vol. 4, pp. 1–11. K.M. Winter, S. Hoja, and H. Klümper-Westkamp: United Process Control, 2010, vol. 4, pp. 1–11.
8.
Zurück zum Zitat R.E. Schacherl, P.C.J. Graat, and E.J. Mittemeijer: Metall. Mater. Trans. A, 2004, vol. 35, pp. 3387–98.CrossRef R.E. Schacherl, P.C.J. Graat, and E.J. Mittemeijer: Metall. Mater. Trans. A, 2004, vol. 35, pp. 3387–98.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat I.B. Özdemir and F. Akar: J. Mater. Eng. Performance, 2015, vol. 24, pp. 3002–07.CrossRef I.B. Özdemir and F. Akar: J. Mater. Eng. Performance, 2015, vol. 24, pp. 3002–07.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S.K. Upadhyay: Chemical Kinetics and Reaction Dynamics, Springer, New York, NY, 2006. S.K. Upadhyay: Chemical Kinetics and Reaction Dynamics, Springer, New York, NY, 2006.
11.
Zurück zum Zitat R.J. Kee, M.E. Coltrin, and P. Glarborg: Chemically Reacting Flow: Theory and Practice, John Wiley and Sons, New York, NY, 2005. R.J. Kee, M.E. Coltrin, and P. Glarborg: Chemically Reacting Flow: Theory and Practice, John Wiley and Sons, New York, NY, 2005.
12.
Zurück zum Zitat R.S. Maier, L.R. Petzold, and W. Rath: Concurr.: Pract. Exper., 1995, vol. 7, pp. 795–822.CrossRef R.S. Maier, L.R. Petzold, and W. Rath: Concurr.: Pract. Exper., 1995, vol. 7, pp. 795–822.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat I.B. Özdemir and F. Akar: J. Mater. Eng. Performance, 2015, vol. 24, pp. 2984–89.CrossRef I.B. Özdemir and F. Akar: J. Mater. Eng. Performance, 2015, vol. 24, pp. 2984–89.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat J.U. Keller and R. Staudt: Gas Adsorption Equilibria: Experimental Methods and Adsorptive Isotherms, Springer, New York, NY, 2005. J.U. Keller and R. Staudt: Gas Adsorption Equilibria: Experimental Methods and Adsorptive Isotherms, Springer, New York, NY, 2005.
Metadaten
Titel
Parameter Optimization of Nitriding Process Using Chemical Kinetics
verfasst von
İ. Bedii Özdemir
Firat Akar
Nils Lippmann
Publikationsdatum
16.09.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 12/2016
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-016-3705-2

Weitere Artikel der Ausgabe 12/2016

Metallurgical and Materials Transactions A 12/2016 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.