Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Bonow, Vinícius Timm
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional do IFRS
Texto Completo: https://dspace.ifrs.edu.br/xmlui/handle/123456789/243
Resumo: Este trabalho vislumbra uma alternativa que origine menor impacto ambiental, em relação ao processo convencional de nitretação líquida, que utiliza sais contendo cianetos e cianatos. Para tanto, foram analisadas as camadas obtidas em amostras de aço 0,2% de carbono, nitretadas em meio aos sais atóxicos de nitrato de potássio (KNO₃) e nitrito de sódio (NaNO₂), como também adições de sais redutores de óxidos testados com cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl). Caracterizações microestruturais foram realizadas com o auxílio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A composição da camada foi determinada via espectroscopia dispersiva de energia e a dureza foi verificada por meio de um microdurômetro Vickers. O KNO₃ se mostrou mais eficaz na formação da camada branca, enquanto a adição do KCl exibiu melhor ação desoxidante, favorecendo a formação de uma camada mais espessa. Para a melhor condição estudada, a mistura de 75% KNO₃ e 25% KCl, observou-se a formação de uma camada branca uniforme com 8 µm de espessura, verificando um aumento de dureza, partindo de 198 HV no substrato para 702 HV na superfície. A composição química confirmou a presença de nitrogênio na camada, o que comprova a difusão desse elemento na matriz metálica e a formação de nitretos. Conclui-se que a substituição dos sais convencionais por sais atóxicos se mostrou uma alternativa eficiente, apresentando a vantagem de ser um processo que utiliza matérias-primas ambientalmente amigáveis.
id IFRS-4_fe90f3207ac3dce699817f5e9a443ed4
oai_identifier_str oai:dspace.ifrs.edu.br:123456789/243
network_acronym_str IFRS-4
network_name_str Repositório Institucional do IFRS
repository_id_str
spelling Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbonoEngenharia de materiaisCiência dos materiaisEste trabalho vislumbra uma alternativa que origine menor impacto ambiental, em relação ao processo convencional de nitretação líquida, que utiliza sais contendo cianetos e cianatos. Para tanto, foram analisadas as camadas obtidas em amostras de aço 0,2% de carbono, nitretadas em meio aos sais atóxicos de nitrato de potássio (KNO₃) e nitrito de sódio (NaNO₂), como também adições de sais redutores de óxidos testados com cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl). Caracterizações microestruturais foram realizadas com o auxílio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A composição da camada foi determinada via espectroscopia dispersiva de energia e a dureza foi verificada por meio de um microdurômetro Vickers. O KNO₃ se mostrou mais eficaz na formação da camada branca, enquanto a adição do KCl exibiu melhor ação desoxidante, favorecendo a formação de uma camada mais espessa. Para a melhor condição estudada, a mistura de 75% KNO₃ e 25% KCl, observou-se a formação de uma camada branca uniforme com 8 µm de espessura, verificando um aumento de dureza, partindo de 198 HV no substrato para 702 HV na superfície. A composição química confirmou a presença de nitrogênio na camada, o que comprova a difusão desse elemento na matriz metálica e a formação de nitretos. Conclui-se que a substituição dos sais convencionais por sais atóxicos se mostrou uma alternativa eficiente, apresentando a vantagem de ser um processo que utiliza matérias-primas ambientalmente amigáveis.This work presents a less environmental impact alternative, due to the conventional liquid nitriding process, which uses salts containing cyanides and cyanates. For this purpose, the layers obtained in 0.2% carbon steel nitrided samples were analyzed in the midst of the non-toxic salts of potassium nitrate (KNO₃) and sodium nitrite (NaNO₂), as well as additions of oxide reducing salts tested with chloride sodium (NaCl) and potassium chloride (KCl). Microstructural characterizations were performed with the assist of optical microscopy and scanning electron microscopy. The layer composition was determined via energy dispersive spectroscopy and the hardness was verified using a Vickers microdurometer. KNO₃ was more effective in the formation of the white layer, while the addition of KCl exhibited a better deoxidizing action, favoring the formation of a thicker layer. For the best studied condition, the mixture of 75% KNO₃ and 25% KCl, it was observed the formation of a uniform white layer with 8 µm of thickness, verifying an increase of hardness, starting from 198 HV in the substrate to 702 HV in the surface. The chemical composition confirmed the presence of nitrogen in the layer, which proves the diffusion of this element in the metallic matrix and the formation of nitrides. It is concluded that the replacement of conventional salts with non-toxic salts can be an efficient alternative, with the advantage of being a process that uses environmentally friendly raw materials.Zimmer, Cínthia GabrielyZimmer, AndréBonow, Vinícius Timm2021-04-01T23:08:02Z2021-04-01T23:08:02Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttps://dspace.ifrs.edu.br/xmlui/handle/123456789/243porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional do IFRSinstname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)instacron:IFRS2022-09-05T18:47:33Zoai:dspace.ifrs.edu.br:123456789/243Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ifrs.edu.br/oai/requestri@ifrs.edu.bropendoar:2022-09-05T18:47:33Repositório Institucional do IFRS - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)false
dc.title.none.fl_str_mv Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
title Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
spellingShingle Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
Bonow, Vinícius Timm
Engenharia de materiais
Ciência dos materiais
title_short Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
title_full Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
title_fullStr Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
title_full_unstemmed Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
title_sort Processo de nitretação em banho de sais atóxicos: obtenção e análise de camadas desenvolvidas em aço baixo carbono
author Bonow, Vinícius Timm
author_facet Bonow, Vinícius Timm
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Zimmer, Cínthia Gabriely
Zimmer, André
dc.contributor.author.fl_str_mv Bonow, Vinícius Timm
dc.subject.none.fl_str_mv




dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de materiais
Ciência dos materiais
topic Engenharia de materiais
Ciência dos materiais
description Este trabalho vislumbra uma alternativa que origine menor impacto ambiental, em relação ao processo convencional de nitretação líquida, que utiliza sais contendo cianetos e cianatos. Para tanto, foram analisadas as camadas obtidas em amostras de aço 0,2% de carbono, nitretadas em meio aos sais atóxicos de nitrato de potássio (KNO₃) e nitrito de sódio (NaNO₂), como também adições de sais redutores de óxidos testados com cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl). Caracterizações microestruturais foram realizadas com o auxílio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A composição da camada foi determinada via espectroscopia dispersiva de energia e a dureza foi verificada por meio de um microdurômetro Vickers. O KNO₃ se mostrou mais eficaz na formação da camada branca, enquanto a adição do KCl exibiu melhor ação desoxidante, favorecendo a formação de uma camada mais espessa. Para a melhor condição estudada, a mistura de 75% KNO₃ e 25% KCl, observou-se a formação de uma camada branca uniforme com 8 µm de espessura, verificando um aumento de dureza, partindo de 198 HV no substrato para 702 HV na superfície. A composição química confirmou a presença de nitrogênio na camada, o que comprova a difusão desse elemento na matriz metálica e a formação de nitretos. Conclui-se que a substituição dos sais convencionais por sais atóxicos se mostrou uma alternativa eficiente, apresentando a vantagem de ser um processo que utiliza matérias-primas ambientalmente amigáveis.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2021-04-01T23:08:02Z
2021-04-01T23:08:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://dspace.ifrs.edu.br/xmlui/handle/123456789/243
url https://dspace.ifrs.edu.br/xmlui/handle/123456789/243
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional do IFRS
instname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)
instacron:IFRS
instname_str Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)
instacron_str IFRS
institution IFRS
reponame_str Repositório Institucional do IFRS
collection Repositório Institucional do IFRS
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional do IFRS - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)
repository.mail.fl_str_mv ri@ifrs.edu.br
_version_ 1813897513750495232