Nitretação por descargas elétricas da liga Ti-6Al-4V com adição de pó abrasivo SiC ao fluido dielétrico

Abstract

RESUMO O processo de nitretação que usa Usinagem por Descargas Elétricas é um método que associa a capacidade de usinar superfícies complexas com a obtenção de tratamento termoquímico de nitretação. A fonte de nitrogênio é proveniente da uréia, que compõe o fluido dielétrico juntamente com água deionizada. A liga de titânio Ti-6Al-4V possui larga aplicabilidade no mercado, principalmente, por apresentar excelentes propriedades mecânicas como alta resistência à tração e à corrosão, como também baixa densidade. Contudo, a liga não possui boa resistência ao desgaste por deslizamento, o que impede aplicá-la como matéria prima de peças sujeitas à estas condições. Dessa forma, a nitretação por descargas elétricas pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste por deslizamento da liga de titânio. O equipamento utilizado nessa pesquisa foi uma máquina de eletroerosão por penetração. Adequações na máquina foram necessárias para que o fluído dielétrico utilizado não contaminasse o óleo mineral, fluído original do equipamento. Utilizou-se grafita como eletrodo ferramenta. Pó abrasivo de carbeto de silício SiC de granulometria de 600 mesh foi adicionado à solução aquosa, utilizada como fluído dielétrico, contendo uréia diluída em água deionizada. As amostras foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia óptica, DRX, MEV, ensaio de microdureza Vickers e medição da rugosidade superficial. Os resultados obtidos mostraram formação de camadas superficiais enriquecidas por plasma eletrolítico com nitrogênio, formando o composto cerâmico TiN de elevada dureza. Essa camada possui espessura média 104 µm e sua formação encontra-se presente em toda a superfície da amostra. Foi constatado aumento da dureza superficial em relação ao material base em torno de 52% e uma redução da rugosidade em torno de 31%, quando comparado ao processo de nitretação por descargas elétricas, sem adição do pó abrasivo.