Efeito da fonte de plasma na nitretação de amostras de aço aisi 1045

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Freitas, Nathalia Viviane de Sousa
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA
Texto Completo: https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/3720
Resumo: A nitretação a plasma convencional (DC) oferece algumas desvantagens, principalmente em peças com geometria complexa, devido a problemas como abertura de arco, efeito de cátodo oco e efeitos de borda, que podem causar não uniformidade da camada nitretada ou superaquecimento localizado da peça. Para solucionar esses problemas duas técnicas foram desenvolvidas como alternativas, a saber: nitretação a plasma pulsado e nitretação em gaiola catódica. Neste trabalho, a nitretação utilizando essas três diferentes técnicas foi investigada em aço AISI 1045. Discos de aço foram colocados sobre porta amostras, tanto na posição horizontal- com maior área de contato, como na vertical- com menor área de contato, a fim de se avaliar a influência da área de contato elétrico. Os tratamentos nas três técnicas foram realizados na mesma pressão, temperatura, tempo e atmosfera gasosa. Verificou-se que para manter essas condições fixas, plasma pulsado foi a que necessitou de menor potência, seguida do plasma DC e ficando o tratamento com gaiola catódica o que exigiu maior potência. As amostras foram caracterizadas quanto à microestrutura, microdureza e fases cristalinas presentes. Difratometria de raios-X com incidência rasante foi utilizada para verificar a ordem e espessura de nitretos formados. Foram constatadas diferenças entre as três técnicas no que se refere à ocorrência de anéis de restrições e espessura camada de compostos total (xε + xγ‟) e relativa (xε/ xγ‟). Também se verificou que o efeito na redução do contato elétrico foi mais sensível no tratamento com plasma pulsado. Essas diferenças são discutidas à luz dos mecanismos de cada técnica
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Para solucionar esses problemas duas técnicas foram desenvolvidas como alternativas, a saber: nitretação a plasma pulsado e nitretação em gaiola catódica. Neste trabalho, a nitretação utilizando essas três diferentes técnicas foi investigada em aço AISI 1045. Discos de aço foram colocados sobre porta amostras, tanto na posição horizontal- com maior área de contato, como na vertical- com menor área de contato, a fim de se avaliar a influência da área de contato elétrico. Os tratamentos nas três técnicas foram realizados na mesma pressão, temperatura, tempo e atmosfera gasosa. Verificou-se que para manter essas condições fixas, plasma pulsado foi a que necessitou de menor potência, seguida do plasma DC e ficando o tratamento com gaiola catódica o que exigiu maior potência. As amostras foram caracterizadas quanto à microestrutura, microdureza e fases cristalinas presentes. Difratometria de raios-X com incidência rasante foi utilizada para verificar a ordem e espessura de nitretos formados. Foram constatadas diferenças entre as três técnicas no que se refere à ocorrência de anéis de restrições e espessura camada de compostos total (xε + xγ‟) e relativa (xε/ xγ‟). Também se verificou que o efeito na redução do contato elétrico foi mais sensível no tratamento com plasma pulsado. Essas diferenças são discutidas à luz dos mecanismos de cada técnicaConventional plasma nitriding (DC) offers some disadvantages, especially in parts with complex geometry, due to problems such as arc, hollow cathode effect and edge effects, which may cause nitrided layer or localized overheating of the part. To solve these problems two techniques were developed as alternatives, namely: pulsed plasma nitriding and cathodic cage nitriding. In this work, the nitriding using these three different techniques was investigated in AISI 1045 steel. Steel discs were placed on the sample holder, both in the horizontal position - with a larger contact area and in the vertical position - with a smaller contact area. To evaluate the influence of the electric contact area. The treatments in the three techniques were carried out at the same pressure, temperature, time and gas atmosphere. It was verified that in order to maintain these fixed conditions, pulsed plasma required the lowest power, followed by DC plasma and cathodic cage treatment requiring more power. The samples were characterized for the microstructure, microhardness and crystalline phases present. X-ray diffraction with grazing incidence was used to verify the order and thickness of nitrites formed. Differences were observed between the three techniques regarding the occurrence of restriction rings and thickness of total (xε + xγ‟) and relative (xε / xγ‟) composite layers. It was also found that the effect on the reduction of electrical contact was more sensitive in the treatment with pulsed plasma. These differences are discussed in light of the mechanisms of each techniqueCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFERSABrasilCentro de Engenharias - CEFREITAS, Nathalia Viviane de Sousa. Efeito da fonte de plasma na nitretação de amostras de aço aisi 1045. 2017. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2017.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICANitretação a plasmaFonte pulsadaGaiola catódicaPlasma nitridingPulsed sourceCathodic cageEfeito da fonte de plasma na nitretação de amostras de aço aisi 1045info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSAinstname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSATEXTNathaliaVSF_DISSERT.pdf.txtNathaliaVSF_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain128078https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/3720/3/NathaliaVSF_DISSERT.pdf.txtb290361da13eaf96ade44d8213f3910fMD53THUMBNAILNathaliaVSF_DISSERT.pdf.jpgNathaliaVSF_DISSERT.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1253https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/3720/4/NathaliaVSF_DISSERT.pdf.jpg675d2789547a82a6e876abab25bed3c9MD54ORIGINALNathaliaVSF_DISSERT.pdfNathaliaVSF_DISSERT.pdfapplication/pdf2221140https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/3720/1/NathaliaVSF_DISSERT.pdfdee9e2a78cb055033d4f4e040525d873MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/3720/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52prefix/37202022-06-06 18:13:46.03oai:repositorio.ufersa.edu.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttp://bdtd.ufersa.edu.br/oai/requestdirecaosisbi@ufersa.edu.br|| direcaosisbi@ufersa.edu.bropendoar:2022-06-06T21:13:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false
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