Glow discharge nitriding in AISI 304 at different nitrogen–hydrogen atmospheres: Structural, mechanical and tribological properties

Lepienski, C.M.; Nascimento, Fabiana Cristina; Foerster, C.E.; Silva, S.L.R. da; Siqueira, C.J. de M.; Alves, Clodomiro

doi:10.1016/j.msea.2007.12.012

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“…A evolução da formação dos nitretos para diferentes atmosferas, nesse aço antes da hidrogenação catódica, foi analisada, em detalhes, em trabalho anterior [Lepienski, 2008]. Independente da temperatura de nitretação ou da região analisada (região da solda, FS ou ZTA), a fase austenita- (ficha: 33-0397) e os nitretos (antes e depois da hidrogenação) -Fe 2+x N e '-Fe 4 N foram identifi cados.…”

Section: Difração De Raios Xunclassified

“…Para regiões mais profundas, a concentração de N diminuiu e a formação de austenita expandida é mais signifi cativa [Lepienski, 2008]. Na superfície, as contribuições mais importantes foram os nitretos: -Fe 2+x N e '-Fe 4 N. Observou-se uma variação na estequiometria do nitreto- com x variando entre 0 e 1.…”

Section: Figura 7 -Drx -Rasante Para a Amostra Nitretada E Hidrogenadunclassified

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Modificações estruturais induzidas por hidrogenação catódica em aço austenítico soldado e nitretado a plasma

Nascimento

Ferreira

Foerster

et al. 2010

Rem: Rev. Esc. Minas

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ResumoNesse trabalho, apresentamos a caracterização estrutural de regiões soldadas em aço austenítico AISI-304, que foram submetidas a processo de nitretação a plasma (20%N 2 + 80%H 2 ). Posteriormente as amostras foram hidrogenadas catodicamente. As temperaturas de nitretação foram de 400, 500 e 550°C. As regiões da solda e fora da solda hidrogenadas após a nitretação foram comparadas por DRX, microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As fases austenita-, martensita-', martensita-, ferrita- e os nitretos CrN, '-Fe

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Section: Difração De Raios Xunclassified

Section: Figura 7 -Drx -Rasante Para a Amostra Nitretada E Hidrogenadunclassified

Modificações estruturais induzidas por hidrogenação catódica em aço austenítico soldado e nitretado a plasma

Nascimento

Ferreira

Foerster

et al. 2010

Rem: Rev. Esc. Minas

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“…3), pode-se observar que na condição com menor quantidade de nitrogênio na atmosfera de tratamento (10% de N 2 e 90% de H 2 ) há a precipitação de nitretos de cromo e de ferro na camada nitretada. Assim como apresentado nos estudos de Lepienski (10) , o CrN aparece como fase principal no tratamento realizado com elevada concentração de H 2 na atmosfera e elevadas temperaturas. O pico referente à austenita expandida (γ N ) não pode ser observado nessa condição de tratamento, o que é confirmado pela micrografia óptica (Fig.…”

Section: Resultsunclassified

“…A precipitação de nitretos causa empobrecimento do cromo em solução sólida, o que reduz a resistência à corrosão. Isto ocorre porque o empobrecimento do cromo dificulta a formação da camada passiva (6,7,10) . Acredita-se que a precipitação de nitretos ocorreu em todas as camadas nitretadas em diferentes atmosferas devido a maior temperatura na superfície da amostra em relação a posição do termopar, conforme discutido por Lima (11) .…”

Section: Resultsunclassified

Nitretação por plasma de aço inoxidável AISI 304: estudo da influência da atmosfera de tratamento na microestrutura da camada.

Recco

Monsores²,

Sachsida³

2017

RBAV

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RESUMONeste trabalho, amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304 foram nitretadas a uma pressão de 5,0 Torr, temperatura de 400°C, tempo de 4h e atmosferas de 80%N 2 :20%H 2 , 25%N 2 :75%H 2 e 10%N 2 :90%H 2 . Com o objetivo de estudar a influência da atmosfera na formação da estrutura e propriedades da camada nitretada, as amostras foram caracterizadas por microscopia óptica, difração de raios-x e microdureza. Em todas as amostras houve precipitação de nitretos de cromo. Acredita-se que esta precipitação ocorre devido à temperatura real na superfície bombardeada ser maior que a temperatura média. Na amostra nitretada em atmosfera de 10% N 2 :90% H 2 a fase metaestável austenita expandida não está presente, enquanto o surgimento desta fase ocorre em amostras tratadas com maior concentração de N 2 e sua presença é mais intensificada de acordo com o aumento do %N 2 , tornando a condição de tratamento com atmosfera de 80% N 2 : 20% H 2 mais favorável à sua formação. Palavras-chave:Nitretação por plasma, Atmosfera de tratamento, Aço inoxidável austenítico. ABSTRACTIn this present study, samples of AISI 304 austenitic stainless steel were nitrided at a 5 Torr pressure, and temperature at 400°C, 4 hours duration period and atmospheres at 80%N 2 :20% H 2 , 25%N 2 :75%H 2 and 10%N 2 :90%H 2 . In order to study the influence of the atmosphere on the structure and properties of the nitrided layer, the samples were characterized by optical microscopy, x-ray diffraction and microhardness test. In all samples there was precipitation of chromium nitrides. This precipitation occurs because the actual temperature on the bombed surface is greater than the average temperature. Furthermore, in the sample nitrided in atmosphere at 10%N 2 :90%H 2 the metastable phase austenite expanded is not present. Whereas the appearance of this phase occurs in samples treated with higher concentration of N 2, and its presence is more intensified according to the increase of %N 2 , so that, making the treatment condition with an atmosphere at 80% N 2 :20% H 2 more favorable.

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“…A duração do tratamento em temperaturas superiores a 400 °C favorece a decomposição da austenita expandida (5,6) . A mudança na atmosfera dos gases de tratamento (N 2 + H 2 ) modifica os tipos de nitretos que se formam na camada e consequentemente seu valor de dureza (7) . Neste trabalho foram realizados tratamentos alternando-se a composição química das atmosferas de tratamento e sua duração.…”

Section: Introductionunclassified

Estabilidade térmica da camada nitretada em aço AISI 304 sob bombardeamento iônico

Schultz¹,

Fontana²,

Recco

2015

RBAV

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In this work, samples of stainless steel AISI 304 were treated by plasma nitriding (DC plasma) in different cycles by alternating the presence (or absence) of nitrogen in the working gas. The experimental conditions for the nitriding were: treatment time of 20 h, sample temperature of 400 °C, working gas pressure of 2.0 torr, working gas composition of 44% Ar + 66% H 2 ("A" -atmosphere without nitrogen) and 75% N 2 + 25% H 2 ("N"-atmosphere containing nitrogen). The samples were characterized by using scanning electron microscopy, optical microscopy, X-ray diffraction and microhardness measurements.The X-ray diffraction results showed some precipitation of chromium nitrides and iron nitrides for all samples treated. For highest frequency of cycling the working gas "A" and "N", it was not observed any peak of the metastable phase. "expanded austenite", but it was observed the formation of multilayer in the nitrided zone. The Vickers hardness profile showed values about 1100 HV in the nitrided layer for all experimental conditions used in this work.Keywords: Nitration; Fase S, Expanded austenite, AISI 304. RESUMOAmostras de aço inoxidável AISI 304 foram nitretadas por plasma de corrente contínua, em ciclos, alternando-se a presença (ou ausência) de nitrogênio na atmosfera de tratamento. As condições experimentais para a nitretação foram: tempo de tratamento de 20 h, temperatura de 400 °C, pressão de 2,0 torr, atmosfera de 44 % Ar + 66 % H 2 (Atmosfera A, sem nitrogênio) e 75% N 2 + 25% H 2 (Atmosfera N, com nitrogênio).As amostras foram caracterizadas utilizando microscopia eletrônica de varredura, microscopia ótica, difração de raios-X e medidas de microdureza. Os resultados de difração de raios x mostraram que houve a precipitação de nitretos de cromo e de ferro em todas as amostras tratadas e que o aumento no número de vezes que a atmosfera A foi utilizada favorece a decomposição da austenita expandida em nitretos de cromo e ferro. A mudança entre as atmosferas A e N cria interfaces no interior da camada endurecida. Os resultados de microdureza em função da distância abaixo da superfície; mostraram que a camada nitretada apresenta um patamar para o valor de dureza em torno de 1100 HV, para as três condições experimentais utilizadas neste trabalho.

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Glow discharge nitriding in AISI 304 at different nitrogen–hydrogen atmospheres: Structural, mechanical and tribological properties

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Modificações estruturais induzidas por hidrogenação catódica em aço austenítico soldado e nitretado a plasma

Modificações estruturais induzidas por hidrogenação catódica em aço austenítico soldado e nitretado a plasma

Nitretação por plasma de aço inoxidável AISI 304: estudo da influência da atmosfera de tratamento na microestrutura da camada.

Estabilidade térmica da camada nitretada em aço AISI 304 sob bombardeamento iônico

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