Avaliação de insertos de metal duro revestidos com TiN pelo processo de gaiola catódica rotatória

• Autor(a) principal: Lima, Ramsés Otto Cunha
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21544
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA; Gaiola catódica rotatória; Revestimento; Metal duro; Plasma; Caracterização

A demanda pelo aumento da produção na indústria de fabricação por usinagem tem conduzido a pesquisas que promovam a melhoria do desempenho das ferramentas de corte. Assim, cada vez mais, estas suportam as condições severas impostas pelo processo de usinagem. Entretanto, por melhor que estejam definidos os parâmetros de corte adotados, a ferramenta irá sofrer desgaste devido às solicitações tribológicas do sistema e terá que ser substituída, interrompendo a produção. Isto motivou o processo de revestimentos das mesmas com filmes duros que conferem às ferramentas propriedades que, somadas às do material do seu substrato, prolongam sua vida útil. Estes revestimentos, geralmente são realizados de maneira estática, resultando na necessidade de mais de um tratamento de deposição para que um inserto seja completamente revestido. Técnicas de deposição por plasma como ASPN (Nitretação à Plasma em Tela Ativa) tem sido bem aceitas industrialmente por conseguirem resolver estes inconvenientes. A Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica (CCPN), desenvolvida com base na ASPN, promovem melhor adesão do revestimento no substrato sem a necessidade de uma limpeza prévia rígida e ainda permitem bom controle das fases depositadas pela produção de íons e, consequentemente, do efeito de cátodo oco. Porém esta técnica ainda mantém a limitação de não permitir a aplicação tridimensional do revestimento, ou seja, em todas as superfícies da amostra, prática comumente aplicada a insertos de metal duro para usinagem. Este trabalho tem por objetivo propor uma nova forma de deposição de revestimentos para estas ferramentas pela aplicação da técnica de Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica Rotatória (RCCPN). Esta nova técnica de deposição, baseada na CCPN, possibilita que todas as faces da amostra recebam o filme durante o mesmo tratamento, devido à rotação da gaiola em torno do eixo do reator, o que promove maior uniformidade à camada depositada, além de permitir o tratamento em lotes de peças. Para tanto, insertos de metal duro para torneamento foram revestidos por pela técnica RCCPN, mantendo-se corrente, tensão, pressão e proporção dos gases fixos, e variando-se apenas o tempo do tratamento. Estes, foram conduzidos a ensaios de torneamento, bem como de caracterização por microdureza Vickers, DRX com incidência rasante e MEV/EDS para avaliação das propriedades mecânicas do revestimento e sua adesão ao substrato, bem com uniformidade do filme depositado. Como resultado foi possível obter camadas dos filmes depositados mais uniformes do que as verificadas em tratamento com CCPN, com valores de dureza 40% maiores do que as medidas em insertos sem revestimentos.