Investigação por espectroscopia Mössbauer das fases formadas e sua influência na resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico AISI 316L nitretado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, Marcelo
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/5018
Resumo: The plasma nitriding is a technique that improves mechanical and tribological properties of metallic materials as hardness and wear. It improves also the corrosion resistance, because the nitrated layer is formed by phases as the metastable phase (γN), iron nitrides (ε-Fe2-3N and γ -Fe4N) and chrome nitrides. In recent paper studying nitrided AISI 316L stainless steel, we proposed an empiric model to explain the observed results: The higher the ε/γ ratio, better the corrosion resistance is. In order to test this model systematically, we produced samples with ε/γ ratio different values. So, AISI 316L stainless steel samples were nitrided under dc glow discharge, 80 vol. % H2 and 20 vol. % N2 gas mixture, at different conditions of temperature (350º, 400º and 450º C) and time intervals (3, 4 and 5 h). The produced samples were analyzed by X-Ray Diffraction and Mössbauer Spectroscopy, in order to identify the phases presents in the surface layers. The layer thickness was measured by SEM (Scanning Electric Microscope). Besides Hardness Vickers measurements, corrosion performance of the samples was investigated in 3% NaCl aerated electrolytic solution. The present results could not be explained by the first empiric model. Then we proposed a new model: The sample that presents the minimum value for (fórmula) will resist better to corrosion. Besides to explain the presents results, this new model is successful with the previous results. The best condition of treatment was temperature of 400º C, during 4 h, because it produces a sample that presented the best corrosion resistance and a good hardness value.
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In recent paper studying nitrided AISI 316L stainless steel, we proposed an empiric model to explain the observed results: The higher the ε/γ ratio, better the corrosion resistance is. In order to test this model systematically, we produced samples with ε/γ ratio different values. So, AISI 316L stainless steel samples were nitrided under dc glow discharge, 80 vol. % H2 and 20 vol. % N2 gas mixture, at different conditions of temperature (350º, 400º and 450º C) and time intervals (3, 4 and 5 h). The produced samples were analyzed by X-Ray Diffraction and Mössbauer Spectroscopy, in order to identify the phases presents in the surface layers. The layer thickness was measured by SEM (Scanning Electric Microscope). Besides Hardness Vickers measurements, corrosion performance of the samples was investigated in 3% NaCl aerated electrolytic solution. The present results could not be explained by the first empiric model. Then we proposed a new model: The sample that presents the minimum value for (fórmula) will resist better to corrosion. Besides to explain the presents results, this new model is successful with the previous results. The best condition of treatment was temperature of 400º C, during 4 h, because it produces a sample that presented the best corrosion resistance and a good hardness value.A nitretação a plasma é uma técnica utilizada no tratamento de superfícies, que proporciona aos materiais metálicos melhores propriedades mecânicas e tribológicas (tais como dureza e desgaste), bem como melhores resultados de resistência à corrosão, através da formação de uma camada nitretada constituída por fases como: γN (supersaturada de nitrogênio), nitretos de ferro (ε-Fe2-3N e γ -Fe4N) e nitretos de cromo. Em um trabalho anterior do Grupo, foi proposto um modelo empírico, de que para maiores valores da razão ε/γ , obtemos as melhores resistências à corrosão em aços inoxidáveis AISI 316L nitretados. Partindo desta proposta, confeccionamos amostras nitretadas deste aço em diferentes condições de temperatura (350º, 400º e 450º C) e tempo (3, 4 e 5 h), a uma atmosfera de 80% de H2 e 20% de N2, sob pressão de 6 mbar, para obter valores distintos desta razão, visando um teste sistemático deste modelo. As amostras produzidas foram submetidas a análises de: Difração de Raios-X e Espectroscopia Mössbauer, para determinação da composição das fases formadas; à Microscopia Eletrônica de Varredura para determinação da espessura da camada nitretada; além de ensaios de Microdureza Vickers e de corrosão em solução eletrolítica, naturalmente aerada, contendo 3% NaCl, para análise de sua resistência à corrosão. O modelo empírico mencionado não explicou este conjunto de nova amostras, tendo sido proposto um novo modelo, que obteve sucesso tanto nestas amostras, como nas utilizadas para propor o antigo modelo. Este modelo propõe que a amostra que representa menor valor da equação (fórmula) , apresentará melhor resposta da resistência à corrosão. Dentre as amostras produzidas, a nitretada a 400º C por 4h, além de apresentar a melhor resistência à corrosão, apresentou também valor de dureza satisfatório, sendo considerada a melhor condição de tratamento.Financiadora de Estudos e Projetosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarBRSuperficie (Física)Espectroscopia de MössbauerNitretação a plasmaAço inoxidávelRaio - X - difraçãoCorrosãoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAInvestigação por espectroscopia Mössbauer das fases formadas e sua influência na resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico AISI 316L nitretadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-13d80c197-b705-43d4-96f0-0ef249359f13info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL2497.pdfapplication/pdf3976239https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/5018/1/2497.pdfe9a858e529140ece102db7839d0f46afMD51THUMBNAIL2497.pdf.jpg2497.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7517https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/5018/2/2497.pdf.jpg04cb2f85cca75a1695b5a56397c9be00MD52ufscar/50182023-09-18 18:31:05.127oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/5018Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:05Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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