Nitretação iônica em gaiola catódica do aço ferramenta tipo AISI D2 para trabalho a frio

Abstract

Amostras cilíndricas do aço AISI D2 foram submetidas aos tratamentos térmicos de recozimento, têmpera e revenido e tratadas termicamente em baixas temperaturas para alívio de tensões. Em seguida foram nitretadas em gaiola catódica nas temperaturas de 400 e 480 ºC durante 3 e 4 horas com objetivo de avaliar as melhores condições de tratamento para este material. Nessa técnica as amostras são colocadas num potencial flutuante, dentro de uma gaiola que blinda o potencial catódico. Um estudo sistemático foi realizado para avaliar a eficiência desta técnica na melhoria da dureza deste aço e sem o surgimento dos problemas comuns da nitretação iônica convencional como o efeito de borda. As amostras nitretadas por essa nova técnica apresentaram, para uma duração de tratamento bem inferior, espessuras de camadas, fases cristalinas e durezas, semelhantes àquelas apresentadas na literatura para a nitretação iônica convencional. Observa-se que nas três condições de tratamento térmico, a condição de nitretação que apresentou maior espessura de camada de compostos foi para a duração de 3 horas na temperatura de 480 ºC.

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

“…A presença do carboneto Cr 7 C 3 nos dois tipos de tratamentos conduzidos por 3 h a 480ºC conforme observada na Figura 5-a, evidencia que não houve a dissolução total desses carbonetos para o tempo de tratamento, conforme relatado por SOUSA, et al [14], porém observa-se que as intensidades desses picos de carbonetos são menores para o tratamento com maior quantidade e/ou intensidade dos picos relacionados ao Ɛ-Fe 3 N e CrN, demostrando que a formação de parte dos nitretos ocorre às custas da dissolução dos carbonetos [26]. Não foi evidenciada a presença de γ'-Fe 4 N no difratograma do aço D2, isso pode estar relacionado ao fato de que uma maior quantidade de carbono no aço estabiliza da fase Ɛ-Fe 3 N e demostra que a faseγ'-Fe 4 N é mais facilmente obtida para maiores temperaturas [27] e tempos de tratamento [7].…”

“…A microdureza das amostras nitretadas em gaiola catódica apresentaram menor desvio padrão. Isso pode ser atribuído a melhor uniformidade e menor rugosidade da camada, o que comprova que não há bombardeamento iônico diretamente na superfície da amostra nitretada em gaiola catódica [14,33].…”

“…Buscando identificar o melhor tratamento para o aço AISI D2, Sousa et al (2009) concluiu que as melhores condições para a nitretação em gaiola catódica desse aço foram a 480 ºC, por 3 horas [14]. Araújo (2015) realizou nitretação a plasma convencional em ferramentas de corte e Abreu (2018) nitretou punções de aço M2 utilizando as técnicas de gaiola catódica e nitretação convencional.…”