Título

ESTUDO DA ESTABILIDADE MICROESTRUTURAL DA CAMADA NITRETADA DO AÇO AISI H13 APÓS EXPOSIÇÃO EM TEMPERATURA

STUDY OF THE MICROESTRUCTURAL STABILITY OF THE NITRIDE LAYER OF AISI H13 STEEL AFTER TEMPERATURE EXPOSURE

Autoria

Goncalves, Cristiane Sales; Tschiptschin, André Paulo

DOI

10.5151/2594-5327-40411

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Resumo

A nitretação a plasma é um processo termoquímico de importância tecnológica para reduzir danos na superfície do aço, melhorando a vida útil da matriz. Entretanto, as propriedades desta camada podem sofrer alterações, devido às condições de uso da matriz. O ambiente industrial submete a superfície nitretada a temperaturas de até 600°C e, na literatura, não há um entendimento claro da estabilidade microestrutural das propriedades da superfície nitretada. Portanto, este estudo visa avaliar o efeito da temperatura nas principais propriedades da camada nitretada do aço AISI H13. Amostras foram temperadas e revenidas para dureza média de 45 HRC e posteriormente nitretadas objetivando uma camada com profundidade de até 100 µm, isenta de camada branca. Após nitretação, algumas amostras foram inseridas em um forno e expostas à temperatura de 600°C por um período de 30min, 2h, 5h, 10h e 100h. As amostras foram testadas em termos de microestrutura, perfil de dureza, difração de raios-x e tensão residual. O material nitretado, após ser submetido em temperatura elevada, apresenta redução no nível de tensões residuais de compressão, ocorrendo processo de alívio de tensões. Também é observado efeito semelhante quanto o perfil de dureza superficial do material, porém em menor intensidade de queda.

 

Plasma nitriding is a thermochemical process of technological importance to reduce damage on the steel surface, improving die life. However, the properties of this layer may change, due to the conditions of use of the die. The industrial environment submitted the nitrided surface to temperatures up to 600°C and, in the literature, there is not a clear understanding of the microstructural stability of nitrided surface properties. Therefore, the aim of this study is to evaluate the effect of temperature on the nitrided layer of AISI H13 steel. Samples were hardened and tempered to 45 HRC and then nitrided aiming for a layer with a depth up to 100 μm, without white layer. After nitriding, some samples were annelead in a furnace at 600°C for 30min, 2h, 5h, 10h and 100h. Some samples were tested for microstructure, x-ray diffraction and residual stress. The nitrated layer, after being subjected to high temperature, presents a reduction of level in the residual tensions of compression, bringing about a process of tensions relief. The same effect is not so strongly verified in the material hardness profile

Palavras-chave

H13; Nitretação sob Plasma; Tensões Residuais; Estabilidade Microestrutural

H13; Plasma Nitrinding; Residual Stress; Microestructural Stability