Title

TRATAMENTO DE CARBONITRETAÇÃO A PLASMA DE AÇO 4340 COM ESTRUTURAS BAINÍTICAS E MARTENSÍTICAS

PLASMA NITROCARBURIZING TREATMET OF 4340 STEEL WITH BAINITIC AND MARTENSITIC STRUCTURES

Authorship

Baggio-Scheid, Vladimir Henrique; Abdalla, Antônio Jorge; Suzuki, Paulo Atsushi; Ranieri, Arus

Baggio-Scheid, Vladimir Henrique

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Abdalla, Antônio Jorge

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Suzuki, Paulo Atsushi

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Ranieri, Arus

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DOI

10.5151/2594-5327-14765

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Abstract

Neste trabalho foi feita uma caracterização do aço AISI 4340, submetido a diferentes tratamentos térmicos e ao processo de nitrocarbonetação a plasma. Os tratamentos térmicos utilizados foram: normalização; tempera em óleo e revenimento; tratamento isotérmico em banho de sal e resfriamento em água gelada. O tratamento de nitrocarbonetação a plasma foi realizado a uma temperatura de 500 °C durante 3h. As amostras foram caracterizadas através de testes de microdureza, microscopia óptica e difração de raio-X. Os tratamentos térmicos induziram a formação de estruturas multifásicas, predominantemente bainíticas e martensíticas, com durezas variando entre 500 e 580 HV. A nitrocarbonetação a plasma resultou em uma camada de compostos, de aproximadamente 10 μm, com dureza superior a 900 HV, contendo predominantemente a fase ε - {Fe2-3N], e em uma camada difusa, com extensão de 130 μm. Resultados mostrando a influência do tratamento a plasma na microestrutura das amostras são apresentados e analisados.

In this work a characterization of the AISI 4340 steel, treated by different heat treatments and by plasma nitrocarburizing process, has been done. Three different heat treatments were used. The steel samples were austenitized; austenitized, quenched in oil and tempered; and austenitized, quenched in salt bath and cooled in water (isothermic). After the heat treatments the samples were plasma nitrocarburized at 500 °C for 3h. The samples were characterized by microhardness test, optical microscopy, and XRD. Multphase structures predominantly bainitic and martensitic with hardness between 500 and 580 HV have been formed by the heat treatments. The nitrocarburizing process has resulted in a compound layer with 10 μm an hardness higher than 900 HV, containing predominantly the ε - {Fe2-3N] phase, as well as, in a diffusion layer with a thickness of 130 μm. The results concerning the influence of the plasma treatment on the microstructures of the samples are presented and analyzed.

Keywords

Nitrocarbonetação a plasma; Tratamento térmico; Aço 4340; Estruturas multifásicas.

Plasma nitrocarburizing; Heat treatment; 4340 steel; Multiphase structures.