Título

NITRETAÇÃO POR EDM DE AÇO AISI 4140

EDM NITRIDING OF AISI 4140 STEEL

Autoria

Santos, Rogério Felício dos; Silva, Ernane Rodrigues da; Costa, Henara Lillian; Raslan, Alberto Arnaldo

DOI

10.5151/2594-5327-21567

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Resumo

O aço AISI 4140 é amplamente usado na fabricação de eixos, pinos, engrenagens etc., apresentando uma estrutura adequada para processos de nitretação. O objetivo deste trabalho é verificar a possibilidade de nitretação em amostras deste aço, através do processo de usinagem por descargas elétricas (EDM), utilizando como fluido dielétrico, solução de água deionizada e ureia. Os testes foram executados em uma máquina de EDM por penetração convencional, com algumas adaptações. As técnicas de caracterização usadas foram: análise micrográfica, microdureza e difração de raios X. As descargas elétricas foram fotografadas utilizando câmera fotográfica de alta velocidade. Os resultados mostraram a formação de uma camada intermediária, entre a matriz e a zona refundida, rica em nitretos. A dureza desta camada é cerca de 81% maior que a dureza da matriz. A repetitividade destes resultados foi verificada por meio de 5 testes. Foi verificada a presença de camada intermediária também nas laterais da cavidade usinada por EDM. Pode-se concluir que o processo EDM usado, foi eficaz no enriquecimento por nitretos do aço AISI 4140.

 

AISI 4140 steels are widely used to the manufacture shafts, pins, gears etc., presenting a structure that is suitable for nitriding processes. The objective of this study is to verify the possibility of nitriding AISI steel samples during electrical discharge machining (EDM), using a solution of deionized water and urea as dielectric fluid. The tests were carried out in a conventional die sinking EDM equipment with some adaptations. The techniques used to characterize the samples after the tests were: Micrographic analysis, hardness and x-ray diffraction. The electrical discharges were photographed using a high speed camera. The results showed the formation of an intermediate layer between the matrix and the recast layer rich in nitrides. The hardness of this layer is about 81% greater than the hardness of the matrix. The repeatability of these results was verified by means of five tests. It was verified the presence of intermediate layer also on the sides of the cavity machined by EDM. The results obtained showed that EDM was effective to enrich AISI 4140 steel with nitrides.

Palavras-chave

EDM; Aço AISI 4140; Nitretação; Microdureza.

Electrical discharge machining; AISI 4140 steel; Nitriding; Microhardness.