Título

NITRETAÇÃO SOB PLASMA DE AÇOS FERRAMENTA ENDURECÍVEIS POR PRECIPITAÇÃO1

ON THE PLASMA NITRIDING A PRECIPITATION HARDENING TOOL STEELS

Autoria

Oliveira, Sandro Diniz de; Pinedo, Carlos Eduardo; Tschiptschin, André Paulo

DOI

10.5151/5463-5463-0003

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Resumo

Aços ferramenta endurecíveis por precipitação têm sido utilizados de forma crescente em ferramentas de injeção de metais e polímeros. Sua principal vantagem está relacionada ao seu mecanismo de endurecimento no tratamento térmico. Estes aços são fornecidos no estado solubilizado, com dureza máxima de 300 HB. Nesta condição as ferramentas podem ser facilmente usinadas em formas e dimensões complexas, muito próximas as finais. O endurecimento no tratamento térmico ocorre pelo processo de envelhecimento, no qual a precipitação fina e homogênea de partículas de intermetálicos eleva a dureza dos aços para níveis que podem atingir 55 HRC e confere elevada resistência ao desgaste. As temperaturas de envelhecimento situam-se na faixa de 480 – 520oC, dependendo do tipo de aço. Uma vantagem destes aços é a mínima variação de forma e dimensão associada ao tratamento de envelhecimento o que é fundamental no processo de fabricação da ferramenta. Com temperaturas de envelhecimento inferiores a 520oC, a nitretação destes aços pelos processos convencionais de Gás e Sal é dificultada, considerando que estes processos trabalham em condição ótima com temperaturas superiores a 550oC. Desta forma, o uso do processo de Nitretação sob Plasma é o indicado para promover o endurecimento superficial desta família de aços, já que mesmo em baixas temperaturas a cinética de nitretação é elevada. Este trabalho irá descrever as características de nitretação sob plasma dos aços ferramenta VP50®. e VART 300® (Maraging). A possibilidade de realizar o envelhecimento e a nitretação em um único ciclo é uma das principais vantagens deste processo que ainda alia elevação sensível de dureza e da resistência à corrosão.

 

Precipitation hardenable tool steels have been used for non-ferrous alloys and polymers injection moulds. The main advantage is related to the hardening mechanism on heat treatment. The hardening of the tools are performed on low temperature aging treatment. The homogeneous precipitation of fine particles increase the hardness up to 55 HRC. The aging temperatures range from 480 – 520oC. For these low aging temperatures the conventional gas and liquid nitriding process are not applied, and the Plasma Nitriding process was developed for low temperature nitriding with kinetics advantages. This paper presents the plasma nitriding process and microstructures properties for two precipitation hardenable steels used for injection moulds, VP50 and VART 300 (Maraging). Simultaneous aging and nitriding treatments are one of the main advantages presented here. High hardness and corrosion resistance are obtained after nitriding.

Palavras-chave

Aço Ferramenta, Nitretação sob plasma, envelhecimento.

Tool Steels, Plasma nitriding, and aging.