Title

ANÁLISE DO DESGASTE MICROABRASIVO DO AçO AISI 4140 NITRETADO A PLASMA

MICROABRASIVE WEAR ANALYSIS OF PLASMA NITRIDED AISI 4140 STEEL

Authorship

SANTI, SABRINA; NORA, JOÃO VITOR PIOVESAN DALLA; DIAS, VINICIUS WAECHTER; IVANISKI, THIAGO MARQUES; ROCHA, ALEXANDRE DA SILVA

SANTI, SABRINA

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NORA, JOÃO VITOR PIOVESAN DALLA

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DIAS, VINICIUS WAECHTER

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IVANISKI, THIAGO MARQUES

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ROCHA, ALEXANDRE DA SILVA

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DOI

10.5151/5463-5463-41615

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Abstract

A NITRETAçãO A PLASMA é UM TRATAMENTO SUPERFICIAL UTILIZADO PARA MELHORAR PROPRIEDADES DE AçOS, TAIS COMO RESISTêNCIA AO DESGASTE E à FADIGA, ATRAVéS DO AUMENTO DA DUREZA SUPERFICIAL E INDUçãO DE TENSõES RESIDUAIS COMPRESSIVAS NA SUPERFíCIE, POSSIBILITANDO PROLONGAR A VIDA úTIL DE COMPONENTES MECâNICOS. AMOSTRAS TEMPERADAS E REVENIDAS DO AçO AISI 4140 FORAM SUBMETIDAS AO TRATAMENTO DE NITRETAçãO A PLASMA EM FORNO, EMPREGANDO-SE 2 COMPOSIçõES GASOSAS COM DIFERENTES PERCENTUAIS DE N2 (75% E 85%) COM OBJETIVO DE AVALIAR A INFLUêNCIA DE DIFERENTES TEORES DE N2 NA RESISTêNCIA MECâNICA E RESISTêNCIA AO DESGASTE. O TRATAMENTO FOI REALIZADO NESTAS CONDIçõES POR 2 HORAS NUMA TEMPERATURA DE 500 ºC. OS CORPOS DE PROVA FORAM ANALISADOS QUANTO A MICROESTRUTURA OBTIDA POR MICROSCOPIA óPTICA E ELETRôNICA DE VARREDURA, MICRODUREZA SUPERFICIAL, PERFIL DE MICRODUREZA VICKERS, RUGOSIDADE E RESISTêNCIA AO DESGASTE MICROABRASIVO. CONSTATOU-SE QUE UM AUMENTO DE NITROGêNIO NA COMPOSIçãO DA ATMOSFERA DE NITRETAçãO, COM O MESMO TEMPO DE TRATAMENTO, CAUSOU A FORMAçãO DE UMA CAMADA NITRETADA MAIS ESPESSA. OBSERVOU-SE TAMBéM NO ENSAIO DE MICRODUREZA UM ACRéSCIMO DE DUREZA NA AMOSTRA COM MAIOR PERCENTUAL DE NITROGêNIO. CONSEQUENTEMENTE, A CAMADA MAIS ESPESSA, COM MAIOR DUREZA, APRESENTOU MAIOR RESISTêNCIA AO DESGASTE MICROABRASIVO.

PLASMA NITRIDING IS A SURFACE TREATMENT APPLIED TO ENHANCE PROPERTIES OF STEELS, SUCH AS WEAR RESISTANCE AND FATIGUE RESISTANCE, BY INCREASING SURFACE HARDNESS AND INDUCING COMPRESSIVE RESIDUAL STRESSES ON THE SURFACE, THEREBY EXTENDING THE SERVICE LIFE OF MECHANICAL COMPONENTS. QUENCHED AND TEMPERED SAMPLES OF AISI 4140 STEEL WERE SUBJECTED TO PLASMA NITRIDING TREATMENT EMPLOYING TWO GAS COMPOSITIONS WITH DIFFERENT PERCENTAGES OF N2 (75% AND 85%) TO EVALUATE THE INFLUENCE OF VARYING N2 CONTENT ON MECHANICAL STRENGTH AND WEAR RESISTANCE. THE TREATMENT WAS CARRIED OUT UNDER THESE CONDITIONS FOR 2 HOURS AT A TEMPERATURE OF 500 °C. THE SPECIMENS WERE ANALYZED FOR MICROSTRUCTURE, USING OPTICAL MICROSCOPY AND SCANNING ELECTRON MICROSCOPY, SURFACE MICROHARDNESS, VICKERS MICROHARDNESS PROFILE, ROUGHNESS AND MICROABRASIVE WEAR RESISTANCE. IT WAS FOUND THAT AN INCREASE IN NITROGEN CONTENT IN THE NITRIDING ATMOSPHERE, WITH THE SAME TREATMENT TIME, LED TO THE FORMATION OF A THICKER NITRIDED LAYER. THE MICROHARDNESS TESTS ALSO SHOWED AN INCREASE IN HARDNESS ON THE SAMPLE TREATED WITH A HIGHER NITROGEN PERCENTAGE. CONSEQUENTLY, THE THICKER, HARDER LAYER EXHIBITED A BETTER MICROABRASIVE WEAR RESISTANCE.

Keywords

PALAVRAS-CHAVE: NITRETAÇÃO A PLASMA; AÇO AISI 4140; MICROABRASÃO; DESGASTE.

Plasma Nitriding; AISI 4140 Steel; Microabrasion; Wear.