Avaliação do efeito de modificações superficiais a plasma no desempenho frente ao desgaste de um aço baixa liga: estudo da correlação entre profundidade de endurecimento e melhoria de desempenho

• Autor(a) principal: Sandra Goulart Santos
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DVGWN
• topic: dureza instrumentada; Cr-AI-N; PAPVD: nitretação a plasma; Erosão cavitacional: microabrasão; Engenharia metalúrgica

Objetivando melhorar a resistência ao desgaste do aço ABNT 4140 foram utilizados dois tipos de tratamento de superfície: a nitretação a plasma e a deposição de filme por PAPVD. A resistência ao desgaste, por erosão cavitacional e microabrasão, dos sistemas: aço ABNT 4140, aço ABNT 4140 nitretado por 2 e 4 horas, aço ABNT 4140 recoberto com Cr-Al-N de 1 m e 2 m, e o aço ABNT 4140 nitretado e recoberto foram investigadas. Os testes de cavitação foram realizados de acordo com a norma ASTM G32-03. Os ensaios de microabrasão foram realizados utilizando suspensão abrasiva de SiC e força de 0,2N. Os sistemas foram caracterizados por MEV, EDS, GDOES, DRX configuração -2 e baixo ângulo, perfilometria 2D e 3D, teste de adesão Rockwell C, teste de risco, microdureza Knoop e dureza instrumentada. Considerando a cavitação, a deposição de filme de Cr-Al-N mostrou-se eficaz no aumento do tempo de incubação, enquanto a nitretação a plasma se mostrou mais efetiva na diminuição da taxa de desgaste. Quanto maior a espessura do filme maior foi o incremento no tempo de incubação e quanto maior o tempo de nitretação maior foi a diminuição da taxa de erosão, para as espessuras e tempos estudados. Do ponto de vista tecnológico, o processo de nitretação a plasma se mostrou mais interessante para promover uma melhoria na resistência à cavitação do aço ABNT 4140, uma vez que diminuiu a perda de massa em pelo menos 6 vezes quando comparado com o aço não tratado. Considerando a microabrasão, os processos de nitretação a plasma e a deposição do filme de Cr-Al-N, isoladamente, não levaram a uma melhoria significativa da resistência ao desgaste. No entanto, quando combinados nos sistemas dúplex, uma redução no coeficiente de desgaste k de 76 a 90% foi observada. A profundidade de endurecimento foi mais importante para o fenômeno de cavitação, enquanto que, para a microabrasão, a capacidade de suporte de carga da camada nitretada foi mais significativa.