Título

EFEITO DA NITROCARBONETAÇÃO POR PLASMA PULSADO NA RESISTÊNCIA À CORROSÃO DO AÇO AISI H13

EFFECT OF PULSED PLASMA NITROCARBURIZING IN CORROSION RESISTANCE OF AISI H13 TOOL STEEL

Autoria

Basso, Rodrigo Leonardo de Oliveira; Candal, Roberto; Figueroa, Carlos Alejandro; Wisnivesky, D.; Alvarez, Fernando

DOI

10.5151/2594-5327-0442

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Resumo

A otimização da nitrocarbonetação por plasma para a proteção contra a corrosão em aços ferramenta é de grande interesse para a indústria metalúrgica. O aço AISI H13, em particular, é usado na fabricação de matrizes e moldes para injeção de plásticos e alumínio, por possuir alta dureza e resistência ao impacto. Neste trabalho apresentamos os efeitos da nitrocarbonetação por plasma pulsado na microestrutura, dureza e na resistência à corrosão do aço AISI H13. Visando melhorar sua resistência a corrosão, amostras do aço H13 foram nitrocarbonetadas por plasma pulsado numa atmosfera contendo diferentes proporções de [CH4/H2+N2]. As amostras foram analisadas por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de elétrons (XPS), medidas de dureza e testes eletroquímicos em solução de NaCl a 0,9%. Os resultados mostram que a espessura, dureza e a resistência à corrosão aumentam com a adição de CH4 até certo limite a partir do qual as propriedades do material se deterioram. Maior dureza e resistência a corrosão foram obtidas no aço preparado com 3% de CH4, que apresentou uma mono-camada compacta e homogênea de carbonitretos

 

Optimization of plasma nitrocarburizing process for corrosion protection on tool steels is of great importance to metallurgy industry. The AISI H13 is commonly used in cast dies for the aluminum and plastic industry due to the high hardness and strength. In this work we present the effects of plasma nitrocarburizing on microstructure, hardness and corrosion resistance H13 steel. In order to improve its corrosion resistance, samples of H13 steel were plasma nitrocarburized using different gaseous mixtures [CH4/H2+N2]. The samples were analyzed by X ray diffraction, scanning electron microscopy, X ray photo-electron microscopy, hardness and electrochemical tests in a 0.9% vol. NaCl solution. The results show that the thickness, hardness and the corrosion resistance increases with the CH4 addition until certain limit from which the properties of the material get worse. The highest hardness and corrosion resistance was achieved in the steel treated with 3% of CH4 that present a compact and homogeneous 3-Fe2-3(C,N) mono-phase at surface containing ~2.6 wt.% and 5.4 wt.% of carbon and nitrogen, respectively.

Palavras-chave

Nitretação; Nitrocarbonetação; Plasma pulsado; Aço ferramenta.

Nitriding; Nitrocarburizing; Pulsed plasma; Tool steel.