Title

INFLUÊNCIA DA NITRETAÇÃO A PLASMA NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE MICROABRASIVO DO AÇO FERRAMENTA AISI D2

NITRIDING THE INFLUENCE OF PLASMA IN RESISTANCE TO WEAR MICROABRASIVE TOOL STEEL AISI D2

Authorship

Gobbi, Vagner João; Gobbi, Silvio José; Silva, Cosme Roberto Moreira da

Gobbi, Vagner João

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Gobbi, Silvio José

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Silva, Cosme Roberto Moreira da

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DOI

10.5151/2594-5327-16461

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Abstract

O presente artigo estuda a influência do tempo de tratamento na formação da camada nitretada do aço AISI D2 e na resistência ao desgaste microabrasivo a partir da nitretação por plasma. Os corpos de prova foram nitretados a 400°C com uma pressão de 4,5 mbar e utilizando-se uma mistura gasosa de 80% vol.H2 e 20% vol.N2. Os tempos de tratamento foram: 30 minutos, 60 minutos, 120 minutos, 180 minutos e 360 minutos. As propriedades das camadas foram avaliadas por meio de microdureza superficial, perfis de microdureza, análise microestrutural, difratometria de raios X e ensaio de resistência ao desgaste microabrasivo. Para o tempo de 360 minutos o aumento de dureza superficial foi de 94,6% e a resistência ao desgaste microabrasivo de 15%. Este aumento de dureza pode ser associado à alta concentração de nitrogênio na rede cristalina do ferro-α e formação adicional de nitretos. Nitretação, em baixa temperatura, reduz a fragilidade intergranular ao diminuir a probabilidade de precipitação de nitretos de forma contínua nos contornos de grão da austenita previa além da ausência das fases γ’ + ε .

This work studies the influence of time of treatment in the formation of nitride layer of AISI D2 tool steel and the resistance to micro-abrasive wear from the technique of nitriding in plasma. The samples were nitrides at 400 ° C with a pressure of 4.5 mbar (450 Pa) and using a gas mixture of 80% vol.H2 and 20% vol.N2. The times of treatment were: 30, 60, 120, 180 and 360 minutes. The properties of the layers in the samples obtained nitrides were assessed by surface microhardness, profiles of microhardness, metallography analysis, X-ray diffraction and test for resistance to micro-abrasive wear. The best results for nitriding to 400o C, was obtained with the time of treatment of 360 minutes. In this case the increase in surface hardness was 94.6% and resistance to micro-abrasive wear of 15%. This increase in hardness may be associated with high concentration of nitrogen in the crystalline network of iron-α and additional training of nitrides. Low temperature of nitriding reduces between grain fragility to reduce the likelihood of precipitation of nitrides in a continuous manner in the austenite grain boundaries and the absence of previous ε '+ γ phases.

Keywords

Nitretação; Desgaste microabrasivo; Aço ferramenta AISI D2.

Nitriding; Microabrasive wear; Tool steels AISI D2.