Title

CORRELAÇÃO ENTRE A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE AÇOS FERRAMENTA PARA TRABALHO A QUENTE E A CAMADA NITRETADA OBTIDA APÓS NITRETAÇÃO A PLASMA

CORRELATION BETWEEN THE CHEMICAL COMPOSITION OF HOT WORK TOOL STEEL AND THE NITRIDED LAYER OBTAINED AFTER PLASMA NITRIDING

Authorship

Bacalhau, José Britti; Salvo, João Guilherme Jacon de; Barbosa, Celso Antonio

Bacalhau, José Britti

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Salvo, João Guilherme Jacon de

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Barbosa, Celso Antonio

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DOI

10.5151/2594-5327-18308

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Abstract

Determinadas aplicações de aços ferramentas para trabalho a quente requerem tratamento superficial prévio de nitretação, para aumentar o tempo de vida desses componentes, em relação a falhas por desgaste e fadiga térmica. Esses aços possuem em sua composição química, elementos tais como Cr e Si, que influenciam significativamente na dureza e profundidade da camada nitretada. O presente trabalho tem como objetivo verificar, o efeito da composição química de aços ferramenta para trabalho a quente, no perfil de dureza após nitretação a plasma. O efeito dos teores de Si, Cr, Mo e Al foram avaliados. A redução do teor de silício aumenta a consideravelmente nitretabilidade do aço, assim, aços com menores teores de silício poderão ser nitretado em tempos menores, ou apresentarem camadas mais profundas que o H13. Adições de alumínio nos aços estudados resultaram em elevadas durezas após nitretação, e melhoram significativamente, a estabilidade térmica da camada nitretada sob condições de operação.

Many applications of hot work tool steels require prior surface treatment of nitriding to increase the lifetime of these components in relation to failures due wear and thermal fatigue. The chemical composition of these steels, contain elements such as Cr and Si, which significantly influence the hardness and depth of the nitrided layer. This study aims to verify the effect of the chemical composition of hot work tool steels, in their hardness profile after plasma nitriding. The effect of Si, Cr, Mo and Al contents were evaluated. The reduction of silicon content increases considerably the nitriding performance, thus, steels with lower silicon content can be nitrided at shorter times or develop higher nitrided layers than H13. Additions of aluminum in the studied steels resulted in high hardness after nitriding, and improve the thermal stability of the nitrided layer under operating conditions.

Keywords

Aço ferramenta para trabalho a quente; Nitretação; Elementos de liga.

Hot work tool steel; Nitriding; Alloying elements.