Title

ESTUDO DE CASO: FADIGA TÉRMICA EM MOLDES DE INJEÇÃO DE ALUMÍNIO COM TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES DUPLEX

CASE STUDY: THERMAL FATIGUE IN ALUMINIUM INJECTION MOLDS WITH DUPLEX SURFACE TREATMENT

Authorship

Gallo, Santiago Corujeira; Tomiello, Stevan Scussel; Gaboardi, Rodrigo; Figueroa, Carlos Alejandro

Gallo, Santiago Corujeira

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Tomiello, Stevan Scussel

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Gaboardi, Rodrigo

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Figueroa, Carlos Alejandro

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DOI

10.5151/5463-5463-17079

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Abstract

O trabalho iniciou-se para estudar a falha prematura de um molde para injeção de alumínio tratado superficialmente com um processo duplex (nitretação e recobrimento PVD). O objetivo final do trabalho foi identificar a causa principal da falha ou a combinação de fatores que levaram à falha prematura da peça. As condições de fabricação e de operação do molde foram registrados, e a ferramenta foi inspecionada em forma detalhada. O estudo da falha incluiu observações metalográficas mediante microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), esta última, com capacidade de análise de composição química por dispersão de energia de raios X (EDX). As observações preliminares por MO revelaram uma microestrutura grosseira de martensita revenida e algumas estruturas grosseiras nas bordas de grão. A superfície da peça mostrou uma rugosidade elevada e sinais de oxidação e porosidade. Porém, a analise detalhada indicou que a falha da peça é atribuível ao proceso de fabricação do molde.

This project was initiated to study the premature failure of an aluminium injection mold with duplex surface treatment (nitriding and PVD coating). The ultimate objective of the project was to identify the root cause of the failure or the combination of factors which lead to the premature falilure of the component. The manufacturing and operating conditions of the mold were documented and the failed mold was inspected in detail. The study inlcuded observations by optical microscopy (OM), and scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray (EDX) capability. The preliminary observations by OM revealed a microsctructure of coarse tempered- martensite, and coarse features at grain boundaries. The mold surface was considerably rough with signals of oxidation and porosity. However, a detailed analisis by SEM indicated that the failure can be attributed to the manufacturing process of the mold.

Keywords

Injeção de alumínio; Fadiga térmica; Nitretação; Recobrimento PVD.

Aluminium injection; Thermal fatigue; Nitriding; PVD coatings.