Title

ENSAIOS TRIBOLOGICOS PARA OBTENÇÃO DO COEFICIENTE DE ATRITO DE UM AÇO FERRAMENTA COM TRATAMENTOS SUPERFICIAIS DE NITRETAÇÃO A PLASMA E REVESTIMENTO TiCN

TRIBOLOGICAL TESTS FOR OBTAINING THE COEFFICIENT OF FRICTION OF A STEEL TOOL WITH TREATMENT SURFACE OF PLASMA NITRIDING AND TiCN COATING

Authorship

Luciano Aparecido Kempski; Giovanni Rocha dos Santos; Alexandre da Silva Rocha; Uilian Boff; Rodrigo Afonso Hatwig; Germano Carvalho Rosa

Luciano Aparecido Kempski

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Giovanni Rocha dos Santos

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Alexandre da Silva Rocha

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Uilian Boff

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Rodrigo Afonso Hatwig

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Germano Carvalho Rosa

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DOI

10.5151/1516-392X-24872

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Abstract

O ferramental utilizado em processos de conformação é de grande interesse da Engenharia de Superfícies devido às características tribológicas específicas encontradas nestes processos. Portanto busca-se sempre melhorar o ferramental para se obter menores coeficientes de atrito, desgaste e adesão de material sobre a superfície da ferramenta, sendo empregadas diversas técnicas de tratamentos superficiais como a nitretação e os revestimentos depositados via PVD. Uma variável importante do par tribológico é o coeficiente de atrito desenvolvido entre as superfícies em contato nos processos de conformação a frio, portanto foram realizados ensaios de pino-sobre-disco e ensaios DST, para determinação de coeficientes de atrito em pares tribológicos. Desta forma, chapas de aço inoxidável austenítico AISI 304 foram conformadas sobre uma superfície de um aço ferramenta DIN X100CrMoV8-1-1, com o propósito de se conhecer o atrito desenvolvido entre os materiais. As amostras foram nitretadas a plasma e ou revestida com TiCN, posteriormente, a caracterização da microestrutura e as propriedades avaliadas através de ensaios mecânicos e tribológicos. O ensaios proporcionaram obter valores de coeficiente de atrito para as condições de tratamentos e lubrificação utilizados e as análises dos resultados mostram um aumento da dureza superficial das amostras tanto nitretadas quanto revestidas com TiCN e uma redução do coeficiente de atrito significativa quando se faz uso do revestimento.

The tooling used in forming processes is of great interest to Surface Engineering due specific tribological characteristics found in these processes. Therefore it is always seeking to improve the tooling to provide lower coefficients of friction, wear and adhesion of the material on the surface of the tool, being employed various techniques of surface treatments such as nitriding and coatings deposited by PVD. An important variable of the tribological pair is the coefficient of friction developed between the contact surfaces in the process of cold forming , so testing pin- on - disk and BUT tests to determine the coefficient of friction in tribological pairs were performed . Thus, stainless steel AISI 304 austenitic were processed on a surface of a tool steel DIN - X100CrMoV8 1-1, with the purpose of knowing the friction developed between the materials. The samples were plasma nitrided and coated with TiCN or later, the characterization of the microstructure and the properties evaluated through mechanical and tribological. The tests gave obtain coefficients of friction for the conditions of treatment and lubrication used and analyzes of the results show an increase surface hardness in both samples of the nitrided and coated with TiCN and a significant reduction in coefficient of friction when use is made of the coating.

Keywords

Ensaios tribológicos; Coeficiente de atrito; Nitretação a plasma; Revestimento TiCN

Tribological tests, Friction coefficient, Plasma nitriding, Coating TiCN