Título

AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO TEOR DE ALUMÍNIO DE CONJUGADOS TI1- XALXN/AISI H13 NO DESGASTE, ATRAVÉS DO VOLUME DE DESGASTE OBTIDO POR PERFILOMETRIA

EVALUATION OF THE ALUMINUM CONTENT OF THE FILM ON THE WEAR OF THE TI1-XALXN /AISI H13 MADE OF THE WEAR VOLUME ESTIMATED BY PROFILOMETRY

Autoria

Morais, Janaína Kizzi; Godoy, Cristina; Mancosu, Rafael Drumond

DOI

10.5151/2594-5327-0379

Downloads

Baixar Artigo 30 Downloads

Resumo

O desempenho de ferramentas para trabalho a quente tem sido otimizado através de filmes depositados por PVD, como o Ti1-xAlxN, que é aplicado contra o desgaste da ferramenta. O teor de alumínio do filme interfere em sua estrutura cristalina e dureza, influenciando a resistência ao desgaste. Este trabalho pretende avaliar a influência do teor de alumínio presente em filmes Ti1-xAlxN depositados em aço H13, no desgaste por deslizamento. Conjugados Ti1-xAlxN com dois teores de Al (BA,baixo Al; AA,alto Al) foram caracterizados por DRX, GDOES e adesão RockwellC, para diferenciar os filmes quanto à estrutura cristalina e composição. A penetração instrumentada visou diferenciar as durezas dos conjugados, com forças entre 32mN (maior influência do filme) e 1900mN. Testes de desgaste no tribômetro esfera sobre disco foram feitos a 7N, contra Si3N4 6 mm. A taxa de desgaste (volume/distância) foi calculada a partir do volume, estimado por perfilometria 3D. O MEV foi usado na obtenção de imagens de composição no interior e no entorno dos traços de desgaste, verificando a presença dos elementos Al (do filme) e Fe (do substrato). O filme BA(Ti-Al-N) apresentou-se monofásico com estrutura Ti1-xAlxN-CFC. O filme AA apresentou as fases Ti1-xAlxN- CFC e hexagonal, havendo diferença estrutural dos filmes. A análise de GDOES corrobora a diferença dos filmes quanto à composição química. O filme AA(Ti-Al-N) apresentou adesão menor e nanodureza superior à do filme BA (F=32mN). Ressalta-se que a espessura deste filme foi ligeiramente inferior. Comparando os sistemas estudados, o conjugado AA apresentou a menor taxa de desgaste, sugerindo a importância da estrutura com alta dureza de filmes finos na resistência ao desgaste e evidenciando que a dureza e a razão H/E foram mais importantes do que a espessura e adesão dos filmes no desempenho em desgaste. A deposição de ambos os filmes melhorou o desempenho do aço H13 em desgaste.

 

The performance of the hot tools for work has been optimized through films deposited by PVD, such as Ti1-xAlxN that is applied against the wear of the tool. The content of aluminum of the film movie affects its crystalline structure and hardness, influencing the wear resistance. This paper seeks to evaluate the influence of the content of aluminum present in films Ti1-xAlxN deposited in steelH13,in the sliding wear. Coatings Ti1-xAlxN on AISI H13 steel with two levels of Al (BA, down Al; AA, high Al) were characterized by DRX, GDOES and RockwellC adhesion, to differentiate the films on the crystalline structure and composition. Penetration instrumented aimed differentiate hardness of conjugated with forces between 32mN (greater influence of the film) and 1900mN. Wear tests in ball on the disk tribometer were made 7N against Si3N4 6 mm. The wear rate (volume / distance) was calculated from the volume, estimated by profilometry 3D. The SEM was used in obtaining images of composition within and around the traces of wear, noting the presence of the elements Al (of the film) and Fe (of the substrate). The film BA (Ti-Al-N) showed up with monophasic structure Ti1-xAlxN-CFC. The film showed the AA phases Ti1-xAlxN-CFC and hexagonal, with structural difference of films. The analysis of GDOES corroborates the difference of films about the chemical composition. The film AA (Ti-Al-N) presented adhesion smaller and nanodureza superior to the film BA (F = 32mN). It is emphasized that the thickness of this film was slightly lower. Comparing the systems studied, the AA showed the lowest wear rate, suggesting the importance of the structure with high hardness of thin films in the resistance to wear and showing that the hardness and the reason H / E were more important than the thickness and adhesion of the films in the performance wear. The deposition of both films improved performance of the H13 in the wear.

Palavras-chave

Perfilometria; Filmes Ti1-xAlxN; Desgaste.

Profilometry, Ti1-xAlxN Films, wear.