Título

TRATAMENTOS TERMOQUÍMICOS DE SUPERFÍCIE POR PLASMA NO AÇO AISI 1005

SURFACE THERMOCHEMICAL TREATMENTS BY PLASMA IN AISI 1005 STEEL

Autoria

Damin, Keli Vanessa Salvador; Maliska, Ana Maria; Binder, Cristiano; Neto, Francisco Cavilha; Lamim, Thiago de Souza; Klein, Aloisio Nelmo

DOI

10.5151/1516-392X-26681

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Resumo

Este trabalho apresenta uma nova abordagem sobre o emprego sequencial dos tratamentos termoquímicos de superfície utilizando a tecnologia de plasma. No trabalho são avaliados tratamentos de superfície, individuais e sequenciais, de nitretação/cementação. Os tratamentos foram realizados no campo ferrítico com o objetivo de manter as tolerâncias dimensionais. Amostras de aços AISI 1005 foram tratadas em descarga luminescente anormal sendo realizados ciclos únicos de cementação e nitretação e também ciclos conjuntos de nitretação + cementação. Todos os tratamentos foram realizados a 500°C com um tempo de patamar de 3 horas para cada tratamento. A composição da mistura gasosa variou de acordo com o tratamento: nitretação - 5%N2 + 95%H2 ou 3%N2 + 97%H2; cementação - 5%CH4 + 95%H2. A caracterização microestrutural das amostras foi realizada por microscopia óptica e MEV além de difração de raios-X. Análises de microdureza também foram realizadas. As analises de raios-X mostraram que ocorre a estabilização de uma camada de cementita nos tratamentos de cementação. Nas amostras nitretadas em atmosfera contendo 5% de N2 foi observada a presença de camada de compostos. Já em atmosferas contendo 3% de N2 não houve a formação da camada de compostos. A maior profundidade de endurecimento foi obtida para a amostra nitretada + cementada.

 

This paper presents a new approach on the sequential use of surface thermochemical treatments by plasma technology. Single and sequential treatments of nitriding/carburizing are evaluated in this work. The treatments were performed in the ferritic field with the objective of maintaining the dimensional tolerances. AISI 1005 steel samples were treated in an abnormal glow discharge being carried out only carburizing, nitriding, ferritic nitrocarburizing cycles and also sequential cycles of nitriding + carburizing. All treatments were conducted at 500 ° C with a hold time of 3 hours for each treatment. The composition of the gas mixture varied with the treatment: nitriding - 5%N2 + 95%H2 or 3%N2 + 97%H2; carburizing - 5%CH4 + 95%H2. The microstructural characterization of the samples was carried out by optical and scanning electron microscopy in addition to X-ray diffraction. Microhardness tests were also performed. The X-ray analysis showed the stabilization of a cementite layer in carburizing treatment. In the nitrided samples in atmosphere containing 5% N2, it was observed the presence of a compound layer. Already in atmosphere containing 3% N2 was no formation of a compound layer. The greater depth of hardening was obtained in samples nitrided + carburized.

Palavras-chave

Tratamentos termoquímicos sequenciais, Plasma, Caracterização microestrutural

Sequential thermochemical treatments, Plasma, Microstructural characterization