در این پژوهش اثر کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به ابعاد فوق ریزدانه بر ضخامت لایه نیتریدی و فازهای تشکیل شده پس از فرآیند نیتروژن دهی پلاسمایی فولاد زنگ نزن آستنیتی AISI ۳۰۴L بررسی شده است. به این منظور، ابتدا با استفاده از فرآیند نورد سرد و آنیل بازگشتی ساختار مارتنزیتی ناشی از کرنش، نمونه هایی با اندازه دانه های ریزدانه (۱۱ میکرومتر) و فوق ریزدانه (۱۳۵ نانومتر) ایجاد شد. نمونه های تهیه شده در دمای ۴۵۰ درجه سانتی گراد، به مدت ۵ ساعت و با استفاده از ترکیب گاز نیتروژن و هیدروژن با نسبت حجمی یک به سه تحت عملیات نیتروژن دهی پلاسمایی قرار گرفتند. از میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت بررسی اندازه دانه و ضخامت لایه نیتریدی و از روش پراش سنجی پرتو ایکس برای بررسی فازهای ایجادشده استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد کاهش اندازه دانه از ابعاد ریزدانه به فوق ریزدانه موجب افزایش ضخامت لایه نیتریدی از حدود ۶/۴ به حدود ۶/۱۰ میکرومتر شده است. در نمونه فوق ریزدانه علاوه بر تشکیل لایه نیتریدی ضخیم تر و رسوبات نیترید کروم بیش تر، به دلیل وجود مارتنزیت باقیمانده در ساختار رسوبات نیترید آهن '- Fe۴Nγ نیز تشکیل شده است.

فولاد زنگ نزن آستنیتی, نیتروژن دهی پلاسمایی, اندازه دانه, لایه نیتریدی, نفوذ نیتروژن