Title

DETERMINAÇÃO DO PERFIL DE DUREZA DE UM AÇO ABNT 4140 MODIFICADO SUPERFICIALMENTE USANDO DUREZA CONVENCIONAL E INSTRUMENTADA

DETERMINATION OF THE HARDNESS PROFILE OF A MODIFIED AISI 4140 STEEL BY CONVENTIONAL AND INSTRUMENTED HARDNESS TESTS

Authorship

Cordeiro, Lavínia Misson; Goulart-Santos, Sandra; Ornelas, Tiago Oliveira de; Mancosu, Rafael Drumond; Godoy, Cristina

Cordeiro, Lavínia Misson

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Goulart-Santos, Sandra

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Ornelas, Tiago Oliveira de

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Mancosu, Rafael Drumond

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Godoy, Cristina

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DOI

10.5151/2594-5327-15249

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Abstract

Neste trabalho o perfil de dureza do aço ABNT 4140 modificado por nitretação a plasma e deposição de filme por PAPVD foi caracterizado utilizando-se as técnicas de dureza convencional e instrumentada. Foram produzidas amostras nitretadas a plasma por 2 horas e 4 horas e recobertas com filme de Cr-Al-N de 1 μm e 2 μm. A microestrutura foi caracterizada por MEV. Os ensaios de microdureza foram realizados com penetrador Knoop e cargas de 10 N, 5 N, 2 N, 1 N e 0,5 N para medidas de topo e 0,5N para medida transversal. Os testes de dureza instrumentada foram realizados com penetrador Berkovich e cargas de 1,9 N, 1 N, 0,3 N, 0,1 N, 0,05 N e 0,032 N para medidas de topo e 0,032 N para transversal. Foi verificado que a dureza da superfície variou com a carga aplicada, fato atribuído a variação da microestrutura na superfície. Através do perfil de dureza transversal foi possível determinar a profundidade de nitretação.

In this paper the hardness profile of the AISI 4140 steel modified by plasma nitriding and PAPVD coating was characterized using conventional and instrumented hardness tests. 2 and 4 hours plasma nitriding samples coated with Cr-Al-N film of 1 and 2μm were produced. The microstructure was characterized by SEM. The Knoop microhardness tests were carried out using loads of 10, 5, 2, 1 and 0.5N for top and 0.5N for transversal measurements. The instrumented hardness tests were carried out using the Berkovich indenter with loads of 1.9, 1, 0.3, 0.1, 0.05 and 0.032N for top and 0.032N for transversal measurements. It was observed that the surface hardness has varied with the load applied, which can be explained by the variation of the microstructure from the surface towards the bulk of the material. Using transversal hardness profile it was possible to determine the nitriding depth.

Keywords

Dureza convencional; Dureza instrumentada; Nitretação a plasma; Recobrimento.

Conventional hardness test; Instrumented hardness test; Plasma nitriding; Coating.