Title

INFLUÊNCIA DA MICROESTRUTURA E DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA NA NITRETAÇÃO IÔNICA DE FERROS FUNDIDOS NODULARES

MICROSTRUCTURE AND CHEMICAL COMPOSITION INFLUENCE ON ION NITRIDING OF NODULAR CAST IRONS

Authorship

Júnior, Aristides Rodrigues Mattar; Fernandes, Frederico Augusto Pires; Heck, Stênio Cristaldo; Casteletti, Luiz Carlos

Júnior, Aristides Rodrigues Mattar

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Fernandes, Frederico Augusto Pires

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Heck, Stênio Cristaldo

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Casteletti, Luiz Carlos

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DOI

10.5151/2594-5327-14883

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Abstract

O grande interesse no estudo dos ferros fundidos nodulares austemperados deve-se a sua notável combinação de propriedades mecânicas decorrente de uma microestrutura única, constituída de ferrita acicular e austenita estável de alto carbono, denominada frequentemente de ausferrita. Neste trabalho, foram produzidas barras cilíndricas de ferros fundidos nodulares ligadas com cobre, cobre- níquel ou cobre-níquel-molibdênio, que foram austemperadas a 360°C por 3h. e nitretadas a plasma, em atmosfera constituída de nitrogênio e hidrogênio, durante 5h na temperatura de 500°C. Foram realizados ensaios de microdureza e exames micrográficos nos materiais tratados e no material de partida, além de testes de micro-desgaste por deslizamento a seco. A nitretação por plasma gerou camadas homogêneas e com elevada dureza nas três composições de ferros fundidos estudados. Os perfis de microdureza mostraram que com o aumento da quantidade de elementos de liga, maior a dureza resultante, tanto para os materiais nitretados quanto para os somente austemperados. De maneira geral a nitretação promoveu redução no desgaste das três composições estudadas.

The increased interest in the study of austempered ductile iron is due to their remarkable combination of mechanical properties and a unique microstructure, formed by acicular ferrite and stable high carbon austenite, often called ausferrite. In this work, were obtained cylindrical bars of nodular iron alloyed with copper, copper- nickel or copper-nickel-molybdenum, which were austempered at 360°C for 3h and plasma nitrided in an atmosphere consisted of nitrogen and hydrogen, during 5h at 500°C. Microhardness tests, micrographic examination and dry sliding micro-wear tests of nitrided materials and on starting materials were performed. Plasma nitriding generated homogeneous layers with high hardness for all cast iron compositions studied. The microhardness profiles showed that increasing alloying element amount higher hardness is obtained for both materials, nitrided and only austempered. Generally nitriding promoted a reduction in wear of the three compositions studied.

Keywords

Ferro fundido; Austêmpera; Nitretação a plasma; Desgaste.

Cast iron; Austempering; Plasma nitriding; Wear.