Title

OTIMIZAÇÃO DE CAMADAS PRODUZIDAS POR NITRETAÇÃO IÔNICA EM AÇO INOXIDÁVEL SUPERDUPLEX

Optimizing of the Hard Layers Produced by Ion Nitriding in Superduplex Stainless Steel

Authorship

Silva, Gian Ricardo Corrêa; Casteletti, Luiz Carlos; Oliveira, Antonio Maia de

Silva, Gian Ricardo Corrêa

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Casteletti, Luiz Carlos

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Oliveira, Antonio Maia de

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DOI

10.5151/2594-5327-0396

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Abstract

O desenvolvimento de tecnologias assistidas por plasma fez um progresso significativo em direção à engenharia de superfície de aços inoxidáveis. A melhoria das propriedades de desgaste dos aços pela modificação superficial por nitretação é alcançada especialmente pelo aumento da dureza devido à formação de uma solução sólida intersticial e / ou camada composta. Devido às temperaturas e tempos de tratamento relativamente baixos, a nitretação a plasma elimina alterações dimensionais, crescimento de grãos e fissuras associadas a um longo ciclo térmico, como observado na nitretação convencional e outros tratamentos superficiais. Neste trabalho foram realizados tratamentos de nitretação a plasma em um aço inoxidável superduplex ASTM A890 / A890M grau 5A, para estudos da influência do tempo e da temperatura do tratamento na obtenção das camadas duras. A caracterização das camadas foi feita por ensaios de microdureza, microscopia ótica e eletrônica de varredura, difração de raios X, microanálise de espectrometria dispersiva de energia, ensaios de desgaste do tipo pino sobre disco e calowear e resistência à corrosão. Os tratamentos produziram camadas homogêneas com dureza superficial, em alguns casos, na faixa de 1300 a 1400HV. Os tratamentos de nitretação utilizados foram muito eficazes no aumento da resistência ao desgaste e à corrosão.

The development of plasma-assisted technologies has made significant progress towards surface engineering of stainless steels. The improvement of the wear properties of steels by the surface modification using nitriding is especially attained by the increase of the hardness due to the formation of an interstitial solid solution and/or compound layer. Due to the relatively low treatment temperatures and times, plasma nitriding eliminates dimensional changes, grain growth and cracking associated with long thermal cycle, as observed in the conventional nitriding and other superficial treatments. In this work plasma nitriding treatments were done in a superduplex stainless steel ASTM A890/A890M degree 5A, for studies on the influence of time and temperature treatment in the obtaining of the hard layers. The characterization of the layers was made by microhardness tests, optical and scanning electron microscopy, X-ray diffraction, energy dispersive spectrometry microanalysis, pin-on-disk and calowear types of wear tests, and resistance the corrosion. The treatments produced homogeneous layers with superficial hardness, in some cases, in the range of 1300 to 1400HV. The used nitriding treatments were very effective on the increase of wear and corrosion resistance.

Keywords

nitretação de íons, Plasma, Aço inoxidável, Corrosão, dureza da camada, Desgaste.

Ion nitriding, Plasma, Stainless steel, Corrosion, layer hardness, wear.