Título

FORMAÇÃO DE FERRITA EXPANDIDA NA NITRETAÇÃO DE UM AÇO INOXIDÁVEL FERRÍTICO

THE FORMATION OF EXPANDED FERRITE ON NITRIDING A FERRITIC STAINLESS STEEL

Autoria

Pinedo, Carlos Eduardo; Magnabosco, Rodrigo; Silva, Wanderson Rodrigues da

DOI

10.5151/1516-392X-30102

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Resumo

A nitretação dos aços inoxidáveis tem sido objeto de diversos estudos nas últimas décadas. O objetivo primordial é promover o endurecimento superficial e com isso elevar a resistência ao desgaste, sem comprometer a resistência à corrosão. Em vista disto, a nitretação sob plasma a baixa temperatura, abaixo de 430oC, tem se mostrado um processo eficiente para inibir a precipitação de nitretos de cromo e promover o endurecimento superficial pela formação de fases expandidas pela supersaturação de nitrogênio. Este trabalho mostra a formação de ferrita expandida em um aço inoxidável ferrítico. Para isso foi utilizada o processo de nitretação sob Plasma-DC na temperatura de 400oC por 20 horas em mistura gasosa contendo 75%N2 e 25%H2. Os resultados de Difração de Raios-X mostraram que a nitretação em baixa temperatura é capaz de formar uma camada nitretada de ferrita expandida. Em Microscopia óptica observa-se uma camada homogênea com profundidade média de 32 microns de profundidade e dureza média de 1296 HV promovendo um endurecimento superficial do aço inoxidável ferrítico em mais de 5 vezes sem que ocorra a precipitação de nitretos de cromo e, com isso, preservado a resistência à corrosão.

 

The nitriding of stainless steels has been studied in the last decades. The primary objective is the increase on surface hardness and wear resistance without impairing corrosion resistance. Low temperature plasma nitriding, below 430°C, has been shown to be an efficient process to inhibit the precipitation of chromium nitrides and to promote surface hardening by the formation of expanded phases highly supersaturated in nitrogen. This work presents the formation of expanded ferrite in a ferritic stainless steel. DC-Plasma nitriding process was used at temperature of 400oC for 20 hours in a gas mixture containing 75%N2 and 25%H2. The results of X-ray diffraction showed the formation of expanded ferrite after low-temperature nitriding. Optical microscopy of cross section shows a homogeneous nitrided case with a depth of 32 microns and an average surface hardness of 1296 HV, increasing the surface hardness of ferritic stainless steel in more than 5 times, without precipitation of chromium nitrides and without impairing the corrosion resistance.

Palavras-chave

Nitretação, ferrita expandida, endurecimento, aço inoxidável

nitriding, expanded ferrite, hardening, stainless steel