Title

EFEITO DA CARBONITRETAÇÃO E POSTERIOR OXIDAÇÃO POR PLASMA PULSADO SOBRE A DUREZA E RESISTENCIA A CORROÇÃO DO AÇO FERRAMENTA AISI H13

EFFECT OF PLASMA NITROCARBURIZING AND POST OXIDATION PROCESS ON HARDNESS AND CORROSION RESISTANCE OF AISI H13 TOOL STEEL

Authorship

Basso, Rodrigo Leonardo de Oliveira; Wisnivesky, Daniel; Alvarez, Fernando

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Wisnivesky, Daniel

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Alvarez, Fernando

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DOI

10.5151/5463-5463-0005

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Abstract

A otimização da carbonitretação por plasma para a proteção contra a corrosão e aumento da dureza em aços ferramenta é de grande interesse para a indústria metalúrgica. O aço AISI H13, em particular, é usado na fabricação de matrizes e moldes para injeção de plásticos e alumínio, por possuir alta dureza e resistência ao impacto. Neste trabalho apresentamos os efeitos da carbonitretadas por plasma pulsado numa atmosfera de CH4+H2+N2 da e subseqüente pós-oxidação sobre a dureza e a resistência à corrosão do aço AISI H13. As amostras foram analisadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, medidas de dureza e testes eletroquímicos em solução de NaCl a 0,9%. Os resultados mostram que a resistência à corrosão aumenta com o tratamento de pós-oxidação a plasma, devido a formação de uma camada de magnetita na superfície do aço tratado. Maior dureza e resistência a corrosão foi obtida no aço apresentando uma monocamada compacta e homogênea de carbonitretos

Optimization of plasma nitrocarburizing process for optimum hardness and corrosion protection on tool steels is of great importance to metallurgy industry. The AISI H13 is commonly used in cast dies for the aluminum and plastic industry due to the high hardness and strength. In this work we present the effects of plasma nitrocarburizing on the material microstructure, hardness, and corrosion resistance H13 steel. In order to improve its corrosion resistance, samples of H13 steel were plasma nitrocarburized using different gaseous mixtures [CH4/H2+N2]. The samples were analyzed by X ray diffraction, scanning electron microscopy, X ray photo-electron microscopy, hardness, and electrochemical tests in a 0.9% vol. NaCl solution. The results shows that the thickness, hardness, and the corrosion resistance increases with the CH4 addition untilin the plasma constitutive gaseous mixtures up to certain limit from which the properties of the material get worse. The highest hardness and corrosion resistance was achieved in the steel treated with 3% of CH4 that present a compact and homogeneous

Keywords

Carbonitretação; Oxidação por plasma; Aço ferramenta.

Nitriding; Nitrocarburizing; Pulsed plasma; Tool steel.