Título

ESTUDO COMPARATIVO DA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DE SISTEMAS Cr1-xAlxN E TiCxN1-X DÚPLEX E NÃO DÚPLEX

COMPARATIVE STUDY OF WEAR RESITANCE OF Cr1-xAlxN AND TiCxN1-X DUPLEX AND NON-DUPLEX SYSTEMS

Autoria

Gonçalves, Hugo Filipe Parreiras; Mancosu, Rafael Drumond; Silva, Janaína Kizzi de Moraes; Santos, Sandra Goulart; Godoy, Cristina

DOI

10.5151/2594-5327-0307

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Resumo

Amostras de aço ABNT 1045 nitretados e não nitretados foram recobertas com filmes Cr1-xAlxN e TiCxN1-x formando quatro sistemas de estudo para serem avaliados em desgaste por deslizamento. Os sistemas foram caracterizados por Difratometria de raios-X, onde as fases dos recobrimentos e substratos foram identificadas. Os sistemas passaram por testes de Adesão Rockwell-C, e os conjugados monocamada para ambos recobrimentos apresentaram melhor adesão segundo o padrão comparativo. As espessuras dos filmes foram estimadas por microscopia eletrônica de varredura. Os sistemas foram submetidos a testes de desgaste por deslizamento no equipamento tribometro esfera-sobre-disco em forças de 2N e 5N. Para a força de 2N, não foi possível diferenciar os sistemas. Para a força de 5N, percebeu-se que o recobrimento Cr1-xAlxN, mais duro, apresentou melhor resposta ao desgaste do que o TiCxN1-x, mais macio, e que o sistema TiCxN1-x com substrato nitretado apresentou melhor desempenho em relação ao TiCxN1-x não nitretado para esta mesma força. As imagens de MEV possibilitaram ver que o TiCxN1-x não nitretado expôs o substrato na trilha formada pelos testes de desgaste, para a carga de 5N enquanto o sistema TiCxN1-x nitretado não expôs o substrato, confirmando a eficiência da nitretação.

 

Samples of AISI 1045 steel, nitrided and non-nitrided, were coated with Cr1-xAlxN and TiCxN1-x making four systems to sliding wear resistance studies. All systems were characterized by X-ray Diffraction aiming to identify substrate and coating phases. Rockwell C Adhesion Test was also carried out; according to the reference the non-duplex systems presented better adhesion than duplex systems. Coatings thicknesses were evaluated by SEM. Sliding wear tests were carried out into a ball-on disk tribometer using 2N and 5N forces. For 2N force, it was not possible to differentiate the duplex and non-duplex systems wear resistance. For 5N force, Cr1-xAlxN coating presented better performance to wear than TiCxN1-x film, and TiCxN1-x duplex system presented better performance to wear than TiCxN1-x non-duplex system. SEM images for TiCxN1-x non-duplex system indicate the exposition of the steel substrate after wear test at 5N, the same do not occurred with TiCxN1-x duplex system, indicating that plasma nitriding improve the wear resistance of the steel.

Palavras-chave

Desgaste por deslizamento; Nitretação a plasma; Recobrimentos PVD

Sliding wear; Plasma nitriding; PVD coatings