Title

NITRETAÇÃO ASSISTIDA POR PLASMA DE FERRO FUNDIDO NODULAR PARA APLICAÇÕES EM MOLDES NA INDUSTRIA AUTOMOTIVA

PLASMA ASSISTED NITRIDING OF NODULAR CAST IRON FOR STAMPING DIE APPLICATIONS IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY

Authorship

NETO, FRANCISCO CAVILHA; RAMOS, BRUNO BORGES; ANDRIONI, NATHAN; SALVARO, DIEGO BERTI; PERITO, RODRIGO; KLEIN, ALOISIO NELMO; BINDER, CRISTIANO; RAMOS, BRUNO BORGES

NETO, FRANCISCO CAVILHA

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RAMOS, BRUNO BORGES

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ANDRIONI, NATHAN

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SALVARO, DIEGO BERTI

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PERITO, RODRIGO

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KLEIN, ALOISIO NELMO

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BINDER, CRISTIANO

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RAMOS, BRUNO BORGES

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DOI

10.5151/5463-5463-40966

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Abstract

AS MATRIZES DE ESTAMPAGEM AUTOMOTIVA, FREQUENTEMENTE FABRICADAS EM FERRO FUNDIDO NODULAR, ENFRENTAM DESAFIOS SIGNIFICATIVOS DE DESGASTE DEVIDO AO CONTATO COM MATERIAIS ABRASIVOS E PROCESSOS INTENSIVOS DE CONFORMAçãO MECâNICA. PARA MITIGAR ESSE DESGASTE, UMA VARIEDADE DE PROCESSOS DE TRATAMENTO TéRMICO E TERMOQUíMICO SãO EMPREGADOS. ENTRE ESSES MéTODOS, A NITRETAçãO A PLASMA DESTACA-SE POR SUA CAPACIDADE DE FORMAR CAMADAS DE NITRETOS DE FERRO NA SUPERFíCIE DAS MATRIZES, AUMENTANDO SUA DUREZA E RESISTêNCIA AO DESGASTE. ESTE TRABALHO VISOU REALIZAR UMA VARREDURA DE PARâMETROS NA NITRETAçãO POR PLASMA DE FERRO FUNDIDO NODULAR, PARA DIFERENTES CONDIçõES DE SUPERFíCIES, BUSCANDO COMPARAR AS CARACTERíSTICAS DA CAMADA DE COMPOSTOS RESULTANTE. TEMPERATURAS DE 525, 550 E 575 ºC E TEMPOS DE 2, 4, 8 E 16 H FORAM ESTUDADOS. DIFERENTES ACABAMENTOS PRé-TRATAMENTO, SIMULANDO A RUGOSIDADE DOS MOLDES, FORAM ANALISADOS COM O OBJETIVO DE AVALIAR A CAMADA NITRETADA FINAL. OS RESULTADOS MOSTRARAM QUE A TEMPERATURA DE 525 ºC E TEMPOS MAIS LONGOS PRODUZIRAM CAMADAS MAIS ESPESSAS. EM RELAçãO AO ACABAMENTO, NOTOU-SE UMA MAIOR ESPESSURA DE CAMADA TRATADA NAS AMOSTRAS POLIDAS, EM COMPARAçãO àS LIXADAS COM LIXAS 80 E 400 MESH.

AUTOMOTIVE STAMPING DIES, OFTEN MANUFACTURED FROM NODULAR CAST IRON, FACE SIGNIFICANT WEAR CHALLENGES DUE TO CONTACT WITH ABRASIVE MATERIALS AND INTENSIVE MECHANICAL FORMING PROCESSES. TO MITIGATE WEAR, A VARIETY OF HEAT AND THERMOCHEMICAL TREATMENT PROCESSES ARE EMPLOYED. AMONG THESE METHODS, PLASMA NITRIDING STANDS OUT FOR ITS ABILITY TO FORM HARD IRON NITRIDES LAYERS ON THE SURFACE OF THE STAMPING DIES, INCREASING THEIR WEAR RESISTANCE. THIS WORK AIMED TO ANALYZE THE INFLUENCE OF PLASMA NITRIDING PARAMETERS AND SURFACE FINISHING IN THE CHARACTERISTICS OF THE NITRIDE LAYER ON NODULAR CAST IRON. TEMPERATURES OF 525, 550 AND 575 ºC AND TIMES OF 2, 4, 8 AND 16 H WERE STUDIED. DIFFERENT PRE-TREATMENT SURFACE FINISHING, SIMULATING THE STAMPING DIE ROUGHNESS, WERE ANALYZED WITH THE AIM OF EVALUATING THE FINAL NITRIDED LAYER CHARACTERISTICS. THE RESULTS SHOWED THAT A TEMPERATURE OF 525 ºC AND LONGER TIMES PRODUCED THICKER LAYERS. REGARDING THE SURFACE FINISHING, AN INCREASE IN LAYER THICKNESS WAS NOTED IN THE POLISHED SAMPLES, COMPARED TO THOSE GROUNDED WITH 80 AND 400 MESH SANDPAPER.

Keywords

Nitretação à plasma; ferro fundido nodular; moldes de estampagem; ferramentais.

Plasma nitriding; nodular cast iron; stamping dies; automotive industry.