Estudo de nitretação a plasma e tratamento duplex em brocas de aço rápido

Abstract

RESUMO A nitretação a plasma é realizada em ferramentas de aços rápidos para aumentar a resistência ao desgaste da aresta de corte e reduzir a tendência do material usinado em aderir na ferramenta. O objetivo do presente trabalho é estudar a viabilidade da nitretação a plasma e do tratamento duplex em brocas de aço rápidoanalisnado o desgaste de brocas de aço rápido M2 submetidas a diferentes parâmetros de nitretação a plasma e deposição de filme de nitreto de titânio (TiN). As brocas passaram primeiro pelo tratamento de nitretação com, variando-se a temperatura em 350°C, 400°C, 450°C, 500oC e 550oC, enquanto o tratamento duplex foi dividido em nitretação convencional a 500 °C seguido de deposição de um filme fino de TiN aplicado pela técnica de deposição a plasma com gaiola catódica à temperatura de 400oC e 500 °C. As brocas nitretadas a 400°C ainda foram submetidas ao processo de deposição de um filme de TiN. Todas as brocas foram caracterizadas por microdureza Vickers e foram ensaiadas em centro de usinagem CNC, onde o corpo de prova era de aço AISI 4340. Foi realizada uma análise de desempenho entre os diferentes tratamentos, onde chegou à conclusão que o tratamento que resultou melhor desempenho na usinagem foi o tratamento de nitretação a 450°C. A camada nitretada das brocas foi analisada por perfil de microdureza, Microscopia Eletrônica de Varredura, porém observou-se que o valor de microdureza aumenta com o tempo de tratamento, e que a deposição do filme de TiN teve baixa relevância no desempenho da broca.

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

“…O resultado obtido está relacionado fraca adesão entre o filme de TiN e a camada nitretada, principalmente devido a formação de uma camada de compostos obtida durante a nitretação em gaiola catódica, conforme comprova a difração de Raios-X da Figura 6-b. Na camada de compostos ocorre transformações de fases durante o pré-sputtering no PVD comprometendo as propriedades mecânicas na interface [8,16,34,35,36]. A produtividade foi consideravelmente comprometia quando comparada à obtida pela ferramenta apenas nitretada em gaiola catódica (com menor microdureza da superfície e do substrato), o que sugere que o lascamento do filme de alta dureza pode ter potencializado desgaste abrasivo, contribuindo para um pior desempenho dessa ferramenta.…”