Title

INFLUÊNCIA DA NITRETAÇÃO A PLASMA E DEPOSIÇÃO DE FILME Cr-Al-N NO TEMPO DE INCUBAÇÃO E PERÍODO DE EROSÃO DA CAVITAÇÃO DO AÇO ABNT 4140

INFLUENCE OF PLASMA NITRIDING AND Cr-Al-N COATING DEPOSITION ON INCUBATION TIME AND EROSION PERIOD IN THE AISI 4140 STEEL CAVITATION

Authorship

Goulart-Santos, Sandra; Pinto, Daniel Pereira; Mancosu, Rafael Drumond; Godoy, Cristina

Goulart-Santos, Sandra

I am this author

Pinto, Daniel Pereira

I am this author

Mancosu, Rafael Drumond

I am this author

Godoy, Cristina

I am this author

DOI

10.5151/2594-5327-15085

Downloads

Abstract

Neste trabalho, a influência da nitretação a plasma e da deposição de filme Cr-Al-N na resistência à cavitação do aço ABNT 4140 foi investigada. Foram produzidas amostras nitretadas a plasma por 2 e 4 horas e recobertas com filme de Cr-Al-N de 1 e 2 μm. A caracterização foi realizada por DRX e MEV. Foram realizados testes de adesão Rockwell C e dureza instrumentada. Os testes de erosão cavitacional foram realizados de acordo com a norma ASTM G32-03. A taxa de erosão cavitacional e o tempo de incubação foram determinados através de análises estatísticas. A deposição do filme teve influência marcante no tempo de incubação, sendo que uma maior espessura resultou em um menor tempo. Já a nitretação a plasma foi mais efetiva na redução da taxa de cavitação no período de erosão. A aplicação conjunta de nitretação a plasma e recobrimento Cr-Al-N levou a redução do tempo de incubação e da taxa de erosão. Os sistemas modificados superficialmente apresentaram perda de massa até 11 vezes menor que o aço ABNT 4140.

In this paper, the influence of plasma nitriding and Cr-Al-N coating deposition on the cavitation resistance of the AISI 4140 steel was investigated. 2 and 4 hours plasma nitriding samples were produced and coated with 1 and 2 μm Cr-Al-N coating. The characterization was carried out by XRD and SEM. Rockwell C adhesion test and instrumented hardness test were also performed. Cavitation erosion tests were carried out according to the ASTM G32-03 Standard. The cavitation erosion rate and incubation time were determined using statistics analysis. The coating deposition had a massive influence on the incubation time; in which a higher thickness resulted in a shorter time. The plasma nitriding was more effective on the reduction of cavitation rate in the erosion period. The application of plasma nitriding and Cr-Al-N coating in conjunction led to a decrease in the incubation time and erosion rate. The superficially modified systems presented mass loss up to 11 times lower than the AISI 4140 steel.

Keywords

Cavitação; Recobrimento Cr-Al-N; Nitretação a plasma.

Cavitation, Cr-Al-N Coating, Plasma nitriding.