Nitretação em gaiola catódica: influência do tempo de tratamento

Abstract

RESUMOAmostras do aço inoxidável austenítico AISI 316 foram nitretadas em gaiola catódica nas mesmas condições de tratamento, pressão de 250 Pa, temperatura de 723 K mistura nitretante de 80%N2/H2 e variando apenas a duração do processo de 1 a 5 horas com o objetivo de observar o crescimento da camada nitretada. Houve formação de camada para todos os tempos de nitretação. A formação de camada para todas as durações de tratamento é confirmada através da microscopia óptica e também pela análise de microdureza. Os difratogramas de raios-X apresentaram fases semelhantes. Comprovando que é possível obter camada ento.Palavr nitretada na técnica de nitretação em gaiola catódica mesmo para pequena duração de tratam as chaves: nitretação a plasma, aço inoxidável austenítico, fase S, gaiola catódica. influence of the treatment time Cathodic Cage Plasma nitriding:ABSTR es o short during treatment.Keywords: plasma nitriding, austenitica stainless steel, phase S, cathodic cage. ACTAISI 316 austenitic stainless steel samples have been nitrided by cathodic cage technique in same treatment conditions: pressure 250 Pa, temperature 500 ºC and nitriding mixtures 80%N2/H2. The variance is limited just to process duration, from 1 to 5 hours. In this work the objective is to observe the increase of nitrided layer. It has been seen that there was layer formation to all times of nitriding. They are confirmed through optical microscopy and microhardness analysis. The X-ray difratogram presents similar phas proving that is possible obtain nitrided layer using cathodic cage technique even t INTRODUÇÃOA nitretação a plasma convencional é um processo bem aceito industrialmente, porque apresenta várias vantagens em relação aos outros processos de nitretação (a gás e em banho de sais), tais como maior economia de gases e menor duração do processo, uma vez que a velocidade de difusão do nitrogênio é maior [1]. É utilizada na melhoria das propriedades superficiais como dureza, resistências ao desgaste e à corrosão, com o objetivo de aumentar a vida útil das peças nitretadas. No entanto apresenta alguns inconvenientes como efeito de borda, efeito cátodo oco, temperatura não uniforme e abertura de arcos, especialmente no tratamento de peças com geometria complexa [2][3][4]. Nos últimos 4 anos surgiu mais uma técnica alternativa, denominada de ASPN na qual as amostras são envolvidas por uma tela, na qual um alto potencial catódico é aplicado. Desta forma o plasma atua na tela e não na superfície das amostras. Os componentes a serem tratados estão em um potencial flutuante ou sujeitos a uma baixa tensão de polarização (por exemplo -100 a -200V) por meio de uma fonte auxiliar [2].Nesse trabalho, utilizamos o mesmo princípio que a ASPN, porém com um arranjo experimental modificado [5], para permitir um estudo sistemático do efeito cátodo oco produzido em cada furo da gaiola, a

Surface modification of tool steel by cathodic cage TiN deposition

“…Furthermore, observation shows that layer thickness increases with treatment time, especially from 2 h onwards. This is consistent with the reasoning that layer thickness is directly proportional to the square root of time [36]. It is worth highlighting that samples treated during 0.5, 1 and 2 h do not show significant difference in layer thickness.…”

“…This is especially visible on samples treated during 1 and 2 h which show layers of approximately 3.38 and 3.48 µm respectively. This behaviour is due to the fact that nucleation starts between 0.5 and 1 h, and continues for up to 2 h. During this time layer growth is insignificant, as nucleation forms an even layer across the whole surface of the sample, thus resulting in constant thickness [36]. Significant increases of thickness occur from 3 h onward.…”

Nitretação e deposição por plasma em ferramentas de aços AISI M2 e D2 utilizadas na conformação e estampagem de pregos: um estudo de viabilidade

“…Para os dois tratamentos no aço M2, foi possível identificar a formação dos nitretos do tipo Ɛ-Fe 3 N e γ'-Fe 4 N (Figura 5-b), responsáveis pelo aumento da dureza e do nível de desgaste de superfícies nitretadas [23,24]. Houve a redução da quantidade dos picos de M 6 C, porém a forte presença desses carbonetos demonstra a formação de uma fina e/ou descontinua camada de compostos.…”

“…Na nitretação em gaiola catódica das amostras conforme visto na Figura 3, não foi possível evidenciar a zona de difusão, porém o contrário do que ocorreu na nitretação convencional, a camada de compostos foi superior para o aço M2 (Figura 3-d). Nessa técnica, além da difusão, a deposição por sputtering da superfície do cátodo oco nos furos da gaiola é um fator muito influente, aliado ao fato de que em geral a camada cresce proporcionalmente a raiz quadrada do tempo [23]. Nesse caso, acredita-se que a influência do tempo foi o fator determinante para a maior espessura da camada de compostos do aço M2.…”