The phase transformations occurring in a 0.45 wt.% C plain steel subjected to plasma nitriding at 540–560 °C for 5.5 h, followed by a salt bath thermoreactive deposition and diffusion (TRD) chromizing process at 500 °C or 550 °C (a process referred to as low-temperature chromizing or duplex chromizing) was investigated by means of optical microscopy(OM), scanning electron microscopy(SEM), X-ray energy dispersive spectroscopy(EDS), and X-ray diffraction. It was found that a CrN compound layer with an average thickness of 7.4 μm and an average microhardness of 1476 HV0.01 was formed in the prior plasma nitrided compound layer by low-temperature chromizing at 550 °C for 6 h. The chromized coating as a whole was found consisting of three sub-layers, namely the outer CrN layer, the intermediate diffusional layer, and the inner residual nitrided compound layer, all formed in the prior nitrided compound layer, and with the inner sub-layer vanishing by prolonging the chromizing time. The intermediate diffusional layer formed at the initial stages of TRD was seen “black” under OM (hence is called “black zone”), and found consisting of α-Fe as a major phase. The self-exhaustion of the “black zone” promoted the chromium atom diffusion deeper into the substrates. The transformation paths involved in the decomposition of the prior nitrided compound layer was likely to be ε-Fe2–3N→γ′- Fe4N→α-Fe; and the high hardness of the chromized coating was attributed to a large amount of nano-sized and evenly distributed CrN grains generated in the compound layer.
وقوع انتقال فاز در 0.45wt.%C فولاد غیر آلیاژی قرار گرفته در معرض نیتروژن پلاسما در د ما 560-540 درجه سانتی گراد به مدت 5.5 ساعت همراه با رسوب و پراش ترمو اکتیو (TRD) وان نمک پروسه کروم سازی در دما 500 یا 550 درجه سانتی گراد (پروسه ای به نام کروم درجه پایین یا دوجزئی و دوپلکس) توسط میکروسکوپی نوری (OM)، میکروسکوپ الکرون پویش (SEM) ، طیف بیتی پاشندگی اشعه ایکس (EDS) و پراش اشعه ایکس بررسی شد. ثابت شد که لایه ترکیب CrN با میانگین ضخامت 7.4µm ومیانگین ریز سختی 1476HV0.01 در لایه قبلی ترکیب پلاسما نیتروژن دار شده با پروسه کروم سازی کم دما یعنی در دما 550درجه سانتی گراد طی شش ساعت تشکیل شد. به طور کلی ، روکش کروم سه لایه فرعی یعنی لایه بیرونی CrN ،لایه نشر و پراکنش میانی و پسماند داخلی لایه ترکیب نیتروژن دار که در لایه قبلی ترکیب نیتروژن دار تشکیل شدند ، و زیر لایه داخلی با طولانی تر شدن زمان کروم سازی محو شد. لایه پراش میانی که در مرحله اولیه TRD تشکیل شدند زیر OM " سیاه " دیده شدند (که منطقه سیاه نامیده می شود) و فاز مهم α-Fe را تشکیل دادند. خود فرسودگی " منقطه سیاه " منجر به نشر و پراش عمیقتر اتم کروم در سوبستراها می شود. ∈-〖Fe〗_(2-3) N→γ^,-〖Fe〗_4 N→α-Fe احتمالاً مسیرهای انتقال در پروسه تجزیه لایه قبلی ترکیب نیتروژندار شده هستند و سختی بالا روکش کروم به مقدار زیاد دانه های نانو اندازه و دانه های برابر و عادلانه توزیع شده CrN تولید شده در لایه ترکیب نسبت داده می شود.
