Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Lauro Mariano
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/40918
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Perito Cardoso
id UFPR_78541bd8d5c101d706b831929ff39bec
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/40918
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Brunatto, Silvio Francisco, 1967-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPECardoso, Rodrigo Perito, 1978-Ferreira, Lauro Mariano2024-05-23T19:26:08Z2024-05-23T19:26:08Z2015https://hdl.handle.net/1884/40918Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Perito CardosoCoorientador: Prof. Dr. Silvio Francisco BrunattoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 13/04/2015Inclui referências : f. 86-90Área de concentração: Engenharia e ciência de materiaisResumo: A crescente aplicação dos tratamentos termoquímicos assistidos por plasma no âmbito industrial motivou o desenvolvimento deste trabalho. Agregando bons resultados no tratamento de superfícies e sendo uma técnica pouco agressiva ambientalmente, a nitretação por plasma possui aplicações na substituição dos banhos de sais, conhecidos por gerar resíduos e gases nocivos ao ambiente. A nitretação por plasma em baixas temperaturas, abaixo de 400 °C, pode gerar benefícios ao melhorar o comportamento tribológico dos aços inoxidáveis, pelo aumento da dureza da camada tratada, mantendo sua resistência a corrosão. Isto se deve à difusão do nitrogênio e formação de uma camada nitretada com espessura dependente do tempo, temperatura, pressão, composição e fluxo da mistura gasosa. Neste contexto, o presente trabalho trata da influência da composição química dos aços inoxidáveis martensíticos AISI 410, AISI 410NiMo, AISI 416 e AISI 420, na cinética de tratamento. Para tanto foram realizados tratamentos primeiramente fixando o tempo em 4 h e variando a temperatura de 300 à 500 °C (de 50 em 50 °C), seguido de tratamentos a temperatura fixa de 350 °C e variando o tempo de 4 à 16 h (de 4 em 4 h). Dentre os aços estudados, a composição química apresentou influência significativa na cinética de crescimento da camada, pois os elementos de liga substitucionais aqui estudados, Ni e Mo, facilitam a difusão do nitrogênio devido a distorção causada na rede cristalina, e a composição influencia na cinética de precipitação de nitretos de cromo CrN, assim como no grau de supersaturação da matensita expandida, ainda há diferenças relacionada com a presença dos caminhos de alta difusividade. A cinética da sensitização é dependente da composição do aço sendo o AISI 410NiMo o aço com baixa cinética de precipitação de nitretos de cromo e maior espessura de camada para as mesmas condições de tratamento (temperatura fixa em 350 °C), entretanto menor dureza na camada nitretada em relação aos aços AISI 410, AISI 416 e AISI 420.Abstract: The increasing application of plasma assisted thermo-chemical treatments in industry has motivated the development of this work. The main reasons for its application are the quality and performance of the treated surfaces and the fact that this process is environmental friendly. For example, plasma nitriding has applications in replacement of salt baths, known to generate solid waste and toxic gases. The plasma nitriding process at low temperatures, typically below 400 °C, can improves the tribological behavior of stainless steels, increasing surface hardness, and maintaining the steel corrosion resistance. This is due to the diffusion of nitrogen and to the formation of a nitrided layer with a thickness dependent on time, temperature, pressure, and composition of the gas mixture. In this context, the present work has studied the influence of the chemical composition of martensitic stainless steel AISI 410, AISI 410NiMo, AISI 416 and AISI 420, in the kinetic of the nitriding treatment. For this purpose treatments were carried out for fixed time of 4 h for temperatures ranging from 300 to 500 °C (in steps of 50 °C). Additionally, treatments were carried ou t at fixed temperature of 350 °C and for treatment time ranging from 4 to 16 h (in steps of 4 h). Among the treated steels, the chemical composition presented a significant influence on the layer growth kinetics. For the case of substitutional alloying elements studied here, Ni and Mo, seems to facilitate the diffusion of nitrogen due to distortion in the crystal lattice, and also influences the kinetics chromium nitride CrN precipitation and very probably the degree of supersaturation of the expanded matensite. So, the kinetics of sensitization is dependent upon the composition of the steel, being the AISI 410NiMo steel that presenting the lowest kinetics of chromium nitrides precipitation and the thicker layer, among the studied steels, for the same treatment conditions (temperature fixed at 350 °C), however i t presents the lowest nitrided surface hardness when compared to steel AISI 410, AISI 416 and AISI 420, what was attributed to different hardening mechanism.90 f. : il. algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia de Materiais e MetalurgiaAço inoxidávelAço - MetalurgiaNitruraçãoNitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessTEXTR - D - LAURO MARIANO FERREIRA.pdf.txtExtracted Texttext/plain141065https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/1/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdf.txta8adcb37ea62c001c2b7c9dc99cfc6a7MD51open accessORIGINALR - D - LAURO MARIANO FERREIRA.pdfapplication/pdf19875368https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/2/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdff141eb17d0db95b2512973ded66b7861MD52open accessTHUMBNAILR - D - LAURO MARIANO FERREIRA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1179https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/3/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdf.jpgb5d37bf7d94e34a850e7232aab54a00dMD53open access1884/409182024-05-23 16:26:08.195open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/40918Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-23T19:26:08Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
title Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
spellingShingle Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
Ferreira, Lauro Mariano
Engenharia de Materiais e Metalurgia
Aço inoxidável
Aço - Metalurgia
Nitruração
title_short Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
title_full Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
title_fullStr Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
title_full_unstemmed Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
title_sort Nitretação por plasma em baixa temperatura dos aços inoxidáveis martensíticos : estudo da influência da composição química do aço na cinética de tratamento
author Ferreira, Lauro Mariano
author_facet Ferreira, Lauro Mariano
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Brunatto, Silvio Francisco, 1967-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Cardoso, Rodrigo Perito, 1978-
dc.contributor.author.fl_str_mv Ferreira, Lauro Mariano
contributor_str_mv Cardoso, Rodrigo Perito, 1978-
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de Materiais e Metalurgia
Aço inoxidável
Aço - Metalurgia
Nitruração
topic Engenharia de Materiais e Metalurgia
Aço inoxidável
Aço - Metalurgia
Nitruração
description Orientador: Prof. Dr. Rodrigo Perito Cardoso
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-05-23T19:26:08Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-05-23T19:26:08Z
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://hdl.handle.net/1884/40918
url https://hdl.handle.net/1884/40918
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 90 f. : il. algumas color.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/1/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdf.txt
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/2/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdf
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/40918/3/R%20-%20D%20-%20LAURO%20MARIANO%20FERREIRA.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv a8adcb37ea62c001c2b7c9dc99cfc6a7
f141eb17d0db95b2512973ded66b7861
b5d37bf7d94e34a850e7232aab54a00d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801860193863073792

Registros relacionados