Superficial hardening of austenitic stainless steels using TiN plasma vapor deposition (PVD), Kolsterization', and their characterizations

Sono stati caratterizzati gli strati superficiali ottenuti con due metodi per indurire superficialmente gli acciai inossidabili austenitici: un ricoprimento superficiale di TiN ottenuto mediante deposizione PVD e un trattamento effettuato dall’azienda Bodycote che consiste in un arricchimento superficiale di carbonio. Entrambi i trattamenti sono stati effettuati su acciai AISI 304 e AISI 316 e 316L. La durezza superficiale raggiunta è di circa 1150 HV per gli AISI 316 e 316L con entrambi i trattamenti, mentre nel caso dell’AISI 304 si hanno 1150 HV per il ricoprimento TiN e circa 1000 HV per l’arricchimento in C. Lo spessore degli strati è di circa 2,5 µm per il ricoprimento di TiN e tra 30 e i 40 µm per il trattamento di arricchimento in C. Per quest’ultimo trattamento non sono stati trovati carburi nella sezione trasversale dello strato ma mediante diffrazione di raggi x condotta in superficie è stata evidenziata la presenza di un composto tipo carburo di Hägg, Fe5C2, in particolare sul campione di AISI 304. L’analisi dei diffrattogrammi ha inoltre evidenziato l’aumento del parametro reticolare in seguito dell’inserimento di carbonio come elemento interstiziale. La resistenza alla corrosione degli acciai sottoposti ad arricchimento di carbonio è stata indagata mediante tracciamento delle curve di polarizzazione in soluzione acquosa contenente il 20% di alcol etilico e il 3% di acido acetico in volume: non si è notata una sostanziale differenza rispetto al comportamento dei campioni non trattati.