قمنا في هذا البحث بدراسة تحليلية لتوزع ذرات النتروجين في الطبقة السطحية لعينة من دراسة توزع انتشار النتروجين في الطبقة السطحية لعينة من α – Iron باستخدام الحل العددي لمعادلة الانتشار التفاضلية الخطية بطريقة Crank – Nicolson في المجال الحراري ، و المدى الزمني ، حيث وجدنا أن ثابت انتشار النتروجين في الطبقة السطحية لهذه العينة عند درجة الحرارة ، و زمن المعالجة.
كما لاحظنا ضمن الشروط المقترحة إن عمق انتشار ذرات النتروجين من سطح العينة باتجاه الداخل يصل ، و بالتالي يمكننا تحديد سماكة طبقة المركبات النتريدية المتشكّلة التي تكسب الطبقة السطحية لعينة مقاومة عالية لعمليات التآكل الناتجة عن مختلف العوامل الخارجية .
This paper aims to study the distribution of free nitrogen atoms through surface of α – Fe sample using the numerical solution for linear differential equation by means of Crank – Nicolson method at a temperature range ( 550 to 950 0C) and time interval (0 – 8)h where the nitrogen diffusion constant is at 850 0C and 8h.
Under the supposed condition this study has illustrated that the diffusion depth of nitrogen atoms from surface towards inners reaches to ̴ 1.2mm, i.e., determining the layer thickness of the formed nitride compounds which gives the surface layer of α – Fe high resistance against corrosion processes resulting from surrounded environment.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة توزيع انتشار ذرات النتروجين في الطبقة السطحية لعينة من الحديد α-Fe باستخدام الحل العددي لمعادلة الانتشار التفاضلية الخطية بواسطة طريقة Crank-Nicolson في مدى درجات حرارة يتراوح بين 550 و950 درجة مئوية ومدى زمني يصل إلى 8 ساعات. أظهرت النتائج أن عمق انتشار ذرات النتروجين من السطح باتجاه الداخل يصل إلى حوالي 1.2 ملم، مما يحدد سماكة طبقة المركبات النتريدية المتشكلة التي تمنح الطبقة السطحية مقاومة عالية للتآكل. تم استخدام معادلة الانتشار التفاضلية لحساب توزيع تركيز النتروجين بدلالة العمق والزمن، وتم تحديد ثابت الانتشار وطاقة التنشيط للعينة المدروسة. أظهرت النتائج أن تركيز النتروجين يتغير بين السطح وعمق الانتشار ويكون أعظمياً في مجال معين مما يسمح بتشكيل طبقة نتريدات مقاومة للتآكل.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال تحسين خصائص المواد السطحية للحديد، إلا أنه يمكن توجيه بعض الانتقادات البنّاءة. أولاً، الدراسة تركز بشكل كبير على الجانب النظري والتحليلي دون تقديم تفاصيل كافية عن التجارب العملية التي تم إجراؤها. ثانياً، لم يتم مناقشة تأثير المتغيرات الأخرى مثل الضغط أو نوع الغاز المستخدم بشكل كافٍ. ثالثاً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواع أخرى من المواد لتحليل مدى فعالية الطريقة المستخدمة على نطاق أوسع. وأخيراً، كان من الممكن تقديم توصيات أكثر وضوحاً حول كيفية تطبيق النتائج في الصناعة.
Questions related to the research
-
ما هي الطريقة المستخدمة لحل معادلة الانتشار التفاضلية في هذه الدراسة؟
تم استخدام طريقة Crank-Nicolson لحل معادلة الانتشار التفاضلية الخطية.
-
ما هو مدى درجات الحرارة المستخدم في الدراسة؟
تم استخدام مدى درجات حرارة يتراوح بين 550 و950 درجة مئوية.
-
ما هو عمق انتشار ذرات النتروجين الذي تم الوصول إليه في الدراسة؟
وصل عمق انتشار ذرات النتروجين إلى حوالي 1.2 ملم.
-
ما هي الفائدة الرئيسية لتشكيل طبقة النتريدات على سطح العينة؟
تمنح طبقة النتريدات المتشكلة الطبقة السطحية مقاومة عالية للتآكل الناتج عن العوامل الخارجية.
References used
Goune M. and Belmonte T. Modeling of diffusion precipitation in nitride alloyed iron. Thin solid films,2000,543 – 549
Walkowicz J. On the mechanisms of diode plasma nitriding in N2 – H2 mixture under DC – pulsed substrate biasing .surface and coating technology,2003,1211 – 1219
Ruset C and Mayak B.the influence of the sputtering process on the constitution of the compound layers obtained by plasma intruding. surface and coating technology,2003,1201 – 1205
In this issue, the effect of gas heat treatment ambient at the temperature of 950C
for 8hours using the gases NH3 or CH4 and using the gases NH3 and CH4 for
(4+4)hours of the distribution of the doping elements on Titanium alloys BT9 was
studied.
We have studied in this paper the effect of thermal gaseous using NH3 – gas at some
diffusion layers properties of tool steel 20 in temperature range (550 ,650 ,750, 850) 0C ,
4h at each one . The purpose of this heat treatment is to get and determ
In This research a surface hardening process by Ni coating and
subsequent diffusion heat treatments was studied at Al7075 alloy.
Nickel coatings with different thickness were obtained.
In this research, the reliability and security weakness of the existing
CDMA are studied and analyzed.
Detailed sedimentary study of the Southern section of the Syrian Continental shelf (N 35.16022 E 35.92712: N 34.71354 E 35.94267) has been carried out in order to determine the sediment nature and distribution. The study of coastal sandy samples (fro