A Review on the Possibility for Nitriding of Aluminium Alloys

Автори

  • Siyana Vankova Zabunova Technical University of Varna

DOI:

https://doi.org/10.29114/ajtuv.vol5.iss2.242

Ключови думи:

nitriding, surface treatment, aluminium nitride, aluminium alloy

Абстракт

The present paper provides a brief overview of the possibilities for nitriding the surface of Al-alloys. This treatment is still attracting scientific attention, not only as a means to increase the industrial life of materials but also as a way to comply with the current ecological requirements. On the whole, the purpose of such a process is to improve the mechanical properties like surface hardness and wear resistance of the Al-alloys, especially in automotive industry where “lightening” the whole construction is of great importance for reducing the fuel consumption. The paper, further, sets out to examine the influence of the technological parameters of this thermo - chemical treatment on the thickness of the formed nitride layer and on the mechanical properties on one hand and the naturally formed oxide on the surface of the Al-alloys on the other hand. Drawn, in the end, are some conclusions about the potential benefits of nitriding and expressed is the specific need for its thorough research in the future.

Изтегляния

Данни за теглене още не са налични.

References

<p>Afriansyah, A., Santjojo, D. J., &amp; Istiroyah. (2019). Hardness analysis for low-temperature plasma nitriding RF-DC of TIG welding joint Al 6061 sheets.<em> In AIP Conference Proceedings</em> (<em>Vol. 2202</em>, No. 1, p. 020050). AIP Publishing LLC.<br /><a href="https://doi.org/10.1063/1.5141663" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Bewilogua, K., Br&auml;uer, G., Dietz, A., G&auml;bler, J., Goch, G., Karpuschewski, B., &amp; Szyszka, B. (2009). Surface technology for automotive engineering. <em>CIRP annals, 58</em>(2), 608-627.<br /><a href="https://doi.org/10.1016/j.cirp.2009.09.001" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Spies, H. J., &amp; Dalke, A. (2016). Nitriding of Aluminum and its Alloys. <em>Gas, 500</em>, 930.&nbsp;<br /><a href="https://doi.org/10.31399/asm.hb.v04e.a0006273">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Dahle, A. K., Nogita, K., McDonald, S. D., Dinnis, C., &amp; Lu, L. (2005). Eutectic modification and microstructure development in Al-Si Alloys. <em>Materials Science and Engineering: A</em>, 413, 243-248.&nbsp;<br /><a href="https://doi.org/10.1016/j.msea.2005.09.055" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Davis, J. R. (1993). <em>Aluminum and aluminum alloys</em>. ASM international.<br /><a href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=Davis%2C+J.+R.+%281993%29.+Aluminum+and+aluminum+alloys.+ASM+international.&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Kimura, A., Shibata, M., Kondoh, K., Takeda, Y., Katayama, M., Kanie, T., &amp; Takada, H. (1997). Reduction mechanism of surface oxide in aluminum alloy powders containing magnesium studied by x-ray photoelectron spectroscopy using synchrotron radiation. <em>Applied physics letters, 70</em>(26), 3615-3617.<br /><a href="https://doi.org/10.1063/1.119250" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Krysina, O. V., Denisov, V. V., Ostroverkhov, E. V., &amp; Tolkachev, O. S. (2017). Nitriding of surface of technically pure aluminum in plasma of non-self-sustained glow discharge with hollow cathode. <em>Uglov, V.V. (Ed.), Interaction of radiation with solids,</em> <em>Proceedings of 12 International Conference</em>, (p. 483). Belarus <br /><a href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=Krysina%2C+O.+V.%2C+Denisov%2C+V.+V.%2C+Ostroverkhov%2C+E.+V.%2C+%26+Tolkachev%2C+O.+S.+%282017%29.+Nitriding+of+surface+of+technically+pure+aluminum+in+plasma+of+non-self-sustained+glow+discharge+with+hollow+cathode.+Uglov%2C+V.V.+%28Ed.%29.+Interaction+of+radiation+with+solids+Proceedings+of+12+International+conference%2C+%28p.+483%29.+Belarus&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Lumley, R. (2018) <em>Introduction: Aluminium the strategic material,</em> Fundamentals of Aluminium Metallurgy, Recent Advances, ISBN: 978-0-08-102064-7 (online), ISBN: 978-0-08-102063-0 (print)<br /><a href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=Lumley%2C+R.%2C+2018%2C+Introduction%3A+Aluminium+the+strategic+material%2C+Fundamentals+of+Aluminium+Metallurgy%2C+Recent+Advances%2C+ISBN%3A+978-0-08-102064-7+%28online%29%2C+ISBN%3A+978-0-08-102063-0+%28print%29&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />M&uuml;ller, U. (2011). <em>Introduction to Structural Aluminium Design.</em> ISBN 978-184995-007-7.<br /><a href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=M&uuml;ller%2C+U.%2C+2011%2C+Introduction+to+Structural+Aluminium+Design%2C+ISBN+978-184995-007-7&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Mincheva, D. &amp; Petrov, P. (2019). Effect of applied chemical heat treatment on the structure and properties low - alloy Cr- containing iron powders, <em>MATEC web conf., vol. 287.</em>&nbsp;<br /><a href="https://doi.org/10.1051/matecconf/201928706004" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Pieczonka, T., Kiebak B., Kazior J. (2016). Reactions and Microstructure Evolution During Sintering of High Purity Aluminium in Nitrogen. <em>Powder Metallurgy World Congress and Exhibition, Lightweight MMCs.</em><br /><a href="https://scholar.google.com/scholar?hl=en&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=Pieczonka%2C+T.%2C+Kiebak+B.%2C+Kazior+J.%2C+2016%2C+Reactions+and+Microstructure+Evolution+During+Sintering+of+High+Purity+Aluminium+in+Nitrogen%2C+Powder+Metallurgy+World+Congress+and+Exhibition%2C+Lightweight+MMCs&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Pieczonka, T. (2017). Disruption of an aluminina layer during sintering of aluminium in nitrogen, <em>Arch. Metall. Mater. 62</em>, 2B,987-992.<br /><a href="https://doi.org/10.1515/amm-2017-0139" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Po- Chen Chen, Teng-Shih and Chin - Yie Wu. (2009). Thermally Formed Oxides on Al-2 and 3.5 mass %Mg Alloy heated and held in different gases, <em>J Material Transactions, 50</em>(10), 2366 - 2372.<br /><a href="https://doi.org/10.2320/matertrans.M2009155" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Schubert, Th., Pieczonka T., Baunack S., Kieback B. (2005). The influence of the Atmosphere and impurities on the Sintering Behaviour of Aluminium. <em>Proc. Euro PM 2005 Powder Metallurgy Congress and Exhibition</em>, <em>Prague, Czech Republic, Vol.1,</em>&nbsp;3-8 <br /><a href="https://scholar.google.bg/scholar?hl=bg&amp;as_sdt=2005&amp;sciodt=0%2C5&amp;cites=8991886573902122363&amp;scipsc=&amp;q=Schubert%2C+Th.%2C+Pieczonka+T.%2C+Baunack+S.%2C+Kieback+B.%2C+2005%2C+The+influence+of+the+Atmosphere+and+impurities+on+the+Sintering+Behaviour+of+Aluminium%2C+Proc.+Euro+PM+2005+Powder+Metallurgy+Congress+and+Exhibition%2C+Prague%2C+Czech+Republic%2C+Vol1.+3-8&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Spasova, D., Radev R., Atanasov N., Yankova R. (2019) Investigation to obtain complex relief MMC with metal matrix Al and Cu reinforcement phase. <em>Advances in Materials and processing Technologies 5</em> (4):1-7.<br /><a href="https://doi.org/10.1080/2374068X.2019.1616417" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Vargel, C. (2020) <em>Corrosion of Aluminium (Second ed.)</em>, ISBN: 978-0-08-099925-8<br />&nbsp;<br />Vetter, J., Barbezat.J. (2005). Surface treatment selections for automotive applications. <em>Surface and coatings technology 200,</em>&nbsp; 1962 -1968.<br /><a href="https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.08.011" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Visuttipitukul, P., Aizawa T., Kuwahara H. (2003). Advanced Plasma Nitriding for Aluminum and Aluminum Alloys. <em>J Mat Trans, 44(</em>12), 2695-2700.<br /><a href="https://doi.org/10.2320/matertrans.44.2695" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Yoshida, M., Utsumi, N., Ichiki, R., Kong, J. H., &amp; Okumiya M. ( 2015). Surface Structure and Emissivity of Aluminum Nitride Films. <em>Advanced Materials Research, 1110</em>, 163-168.<br /><a href="https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1110.163" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Zamarripa-Pina, J. S., Hdz-Garcia, H. M., D&iacute;az-Guillen, J. C., Aguilar-Martinez, J. A., Granda-Gutierrez, E. E., &amp; Gonzalez, M. A. (2013). Increase in Hardness and Chloride Corrosion Resistance of 6061 Aluminum Alloy by Pulsed Plasma Nitriding, <em>International Journal Of Emerg. Tech and Adva. Engineer. 3(</em>6) 348-353.<br /><a href="https://scholar.google.bg/scholar?hl=bg&amp;as_sdt=0%2C5&amp;q=Zamarripa-Pina%2C+J.%2CHdz-Garcia+H%2CDiaz-Guillen+J.%2C+Aguilar-Martinez+J.%2C+Granda-Gutierrez+and+Gonzales+M.%2C+2013%2C+Increase+in+Hardness+and+Chloride+Corrosion+Resistance+of+606+Aluminium+Alloy+by+Pulsed+Plasma+Nitriding%2C+Internatonal+Journal+Of+Emerg.+Tech+and+&amp;btnG=" target="_blank">Google Scholar</a><br />&nbsp;<br />Zeren, M. (2007). The effect of heat-treatment on aluminum-based piston alloys.&nbsp;<em>Materials &amp; design,&nbsp;28</em>(9), 2511-2517.<br /><a href="https://doi.org/10.1016/j.matdes.2006.09.010" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Zhecheva, A., Malinov S., Sha W. (2006). Titanium alloys after surface gas nitriding. <em>Surface and Coatings Technology, 201(</em>6), 2467-2474.<br /><a href="https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.04.019" target="_blank">Crossref</a><br />&nbsp;<br />Zolotorevsky, V., Belov N, Glazoff M. (2007). <em>Casting Aluminum Alloys.</em>&nbsp;ISBN 978-0-08-045370-5.<br /><a href="https://doi.org/10.1016/B978-0-08-045370-5.X5001-9" target="_blank">Crossref</a></p>

Downloads

Публикуван

2021-12-01

How to Cite

Zabunova, S. V. (2021). A Review on the Possibility for Nitriding of Aluminium Alloys. ГОДИШНИК НА ТЕХНИЧЕСКИ УНИВЕРСИТЕТ - ВАРНА, 5(2), 100–111. https://doi.org/10.29114/ajtuv.vol5.iss2.242

Брой

Т. 5 Бр. 2 (2021): Годишник на Технически университет -Варна

Раздел (Секция)

МЕХАНИКА, МАТЕРИАЛИ И МАШИННО ИНЖЕНЕРСТВО

License

          СПОРАЗУМЕНИЕ ЗА ПУБЛИКУВАНЕ

           Годишника на Технически университет - Варна (ГТУВ) цели да гарантира, че постъпващите статии се публикуват, като същевременно се предоставя значителна свобода на публикуващите ги автори. За изпълнение на тази цел, ГТУВ поддържа гъвкава политика относно авторските права, което означава, че няма прехвърляне на авторски права от автора на издателя, а авторите запазват изключително авторско право върху интелектуалното си произведение.

           При изпращане на статия, Отговорния автор трябва да се съгласи и приеме правилата и условията за публикуване, изложени в настоящото Споразумение за публикуване, които са както следва:

          ПРЕДОСТАВЯНЕ НА ПРАВА ОТ ОТГОВОРНИЯ АВТОР
           Отговорния автор предоставя на ГТУВ за времето на пълния срок на авторското право и всяко следващо удължаване или подновяване, следното:
      • Неотменимо, неизключително право да публикува, възпроизвежда, предоставя, разпространява или по друг начин използва предоставената работа в електронни и печатни издания и в производни произведения в целия свят, на всички езици и във всички известни съществуващи или в последствие възникнали медии.
      • Неотменимо, неизключително право да създава и съхранява електронни архивни копия на работата, включително правото да депозира предоставената работа в дигитални хранилища с отворен достъп.
      • Неотменимо, неизключително право на лицензиране на други лица да възпроизвеждат, превеждат, преиздават, предоставят и разпространяват предоставената работа при условие, че авторите са надлежно идентифицирани (за момента това се извършва чрез публикуване на произведението под лиценз Creative Commons Attribution 4.0 Unported).
           С предоставянето на работата за публикуване, авторските права върху материала остават на авторите. Авторите запазват всички патентни, търговски марки и/или други права върху интелектуалната си собственост.

           ЗАДЪЛЖЕНИЯ НА ОТГОВОРНИЯ АВТОР И СЪАВТОРИТЕ
           При последващо разпространение или повторно публикуване на предоставената работа, Отговорния автор се съгласява да идентифицира ГТУВ, в който е публикувано произведението като първоначален източник на първото публикуване на работата. Отговорния автор гарантира, че съавторите също ще посочват ГТУВ като източник на първото публикуване, когато разпространяват, преиздават или се позовават на настоящата работа в бъдещи свои публикации.

           ГАРАНЦИИ ОТ СТРАНА НА ОТГОВОРНИЯ АВТОР
          Отговорния автор гарантира че предоставената за публикуване работа не нарушава никои действащи нормативни разпоредби или законни права на която и да е трета страна. Същия гарантира че работата не съдържа какъвто и да е материал, който може да се възприеме от читателската аудитория като неетичен, компрометиращ, нехуманен, расистки, клеветнически и/или нарушаващ авторски и/или имуществени права, права на интелектуална собственост или поети ангажименти за поверителност към трети страни. Отговорния автор гарантира че предоставеният материал е с оригинално съдържание, не е официално публикуван в никое друго издателство, както и че не е в процес на публикуване пред други издателства. Отговорния автор също така гарантира че притежава съответните правомощия да сключи настоящото споразумение. Ако предоставяната работа е подготвена съвместно с други съавтори, Отговорния автор гарантира че всички останали съавтори са информирани и са съгласни предоставения материал да бъде публикуван в ГТУВ.

            Отговорния автор лично (или от името на авторския колектив) дава съгласието си да не въвлича по никакъв начин ГТУВ като страна в каквито и да било научни, академични, административни и/или съдебни спорове, в случаите на установени нарушения на горепосочените декларации и гаранции. 

           ПРАВА И ЗАДЪЛЖЕНИЯ НА ГТУВ
           ГТУВ се съгласява да публикува предоставения материал, в случаите когато същия отговаря напълно на всички необходими качествени, технически и редакционни изисквания, като го идентифицира еднозначно с авторите му. В следствие на настоящото споразумение, на ГТУВ се предоставя правомощие да упражнява права при необходимост от името на авторите върху трети лица, като например в случаите на установено плагиатство, нарушаване на авторски права и др.

           Декларация за поверителност на лични данни
             Вашите имена и имейл адреси, въведени в уебсайта на ГТУВ, ще бъдат използвани само и изключително за обявените цели на настоящото списание и няма да бъдат използвани за никакви други цели от издателя или предоставяни на друга - трета страна.
       Издателят се задължава да извърши всички необходими действия, цялата предоставена лична информация да остане конфиденциална, в рамките на издателя и да не бъде споделена с външни обекти или субекти, освен ако не е дадено предварително изрично разрешение от собственика на личните данни.
             Вашата лична информация няма да бъде обект на продажба, разпространение или публикуване по какъвто и да е начин и под каквато и да е форма.

Подобни статии

1 2 > >> 

Можете също да прегледате стартирайте разширено търсене за подобни статии във връзка с тази статия.