Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo Filho, Lino
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15717
Resumo: The technique of ion nitriding, despite being fully consolidated in the industry, has great limitations when applied to the treatment of small parts. This is because effects that occur due to non-uniformity of the electric field, generate localized heating in parts, damaging the uniformity of nitrided layer. In addition, because the samples are treated static parts thereof are untreated. To expand the use of plasma nitriding, this work presents the development, assembly and testing of a prototype plasma reactor with rotatory cathodic cage [patent pending], able to meet these needs, giving the material a uniform treatment and opening doors to industrial scale production. The samples tested with hexagonal nuts are 6.0 mm in diameter, made of stainless steel AISI 304 nitrided at a pressure of 1 mbar in an atmosphere of 20% H2 + 80% N2 for 1 h. After treatment, testing visual inspection, optical microscopy and microhardness were carried out to check the effectiveness of the process for uniformity and hardness of the parts. All samples exhibited uniform color, and matte brownish, unlike the untreated samples, silver color and gloss. The hardness of the surface (top and sides) was 65% and even higher than the original hardness. The nitrided layer showed great uniformity in microstructure and thickness. It is concluded, therefore, that the unit was effective constructed for the purposes for which it was designed
id UFRN_7ad988802ae6ca0ef80118de3b5c1b67
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15717
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Araújo Filho, Linohttp://lattes.cnpq.br/4690026883888226http://lattes.cnpq.br/7441669258580942Fontes, Francisco de Assis Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/9043538628554844Araújo, Francisco Odolberto deAlves Júnior, Clodomiro2014-12-17T14:58:23Z2014-04-092014-12-17T14:58:23Z2013-08-09ARAÚJO FILHO, Lino. Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças. 2013. 59 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15717The technique of ion nitriding, despite being fully consolidated in the industry, has great limitations when applied to the treatment of small parts. This is because effects that occur due to non-uniformity of the electric field, generate localized heating in parts, damaging the uniformity of nitrided layer. In addition, because the samples are treated static parts thereof are untreated. To expand the use of plasma nitriding, this work presents the development, assembly and testing of a prototype plasma reactor with rotatory cathodic cage [patent pending], able to meet these needs, giving the material a uniform treatment and opening doors to industrial scale production. The samples tested with hexagonal nuts are 6.0 mm in diameter, made of stainless steel AISI 304 nitrided at a pressure of 1 mbar in an atmosphere of 20% H2 + 80% N2 for 1 h. After treatment, testing visual inspection, optical microscopy and microhardness were carried out to check the effectiveness of the process for uniformity and hardness of the parts. All samples exhibited uniform color, and matte brownish, unlike the untreated samples, silver color and gloss. The hardness of the surface (top and sides) was 65% and even higher than the original hardness. The nitrided layer showed great uniformity in microstructure and thickness. It is concluded, therefore, that the unit was effective constructed for the purposes for which it was designedA técnica de nitretação iônica, apesar de estar plenamente consolidada na indústria, possui grande limitação quando aplicada ao tratamento de peças pequenas. Isso acontece porque efeitos que ocorrem devido a não uniformidade do campo elétrico, geram aquecimentos localizados nas peças, prejudicando a uniformidade da camada nitretada. Além disso, pelo fato das amostras serem tratadas de maneira estática, partes das mesmas ficam sem tratamento. Para ampliar o uso da nitretação a plasma, este trabalho apresenta o desenvolvimento, montagem e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória [patente requerida], capaz de atender a essas necessidades, conferindo ao material um tratamento uniforme e abrindo portas à produção em escala industrial. As amostras submetidas ao teste são porcas sextavadas de 6,0 mm de diâmetro, fabricadas em aço inoxidável AISI 304, nitretadas numa pressão de 1 mbar em atmosfera de 20%H2 + 80%N2, durante 1 h. Após o tratamento, ensaios de inspeções visuais, microscopia ótica e microdureza foram realizadas a fim de conferir a eficácia do processo quanto à uniformidade e dureza das peças. Todas as amostras apresentaram cor uniforme, amarronzada e fosca, ao contrário das amostras sem tratamento, de cor prata e brilhosas. A dureza da superfície (topo e lateral) mostrou-se uniforme e 65% superior à dureza original, considerado o tempo de tratamento. A camada nitretada apresentou grande uniformidade na microestrutura e espessura. Conclui-se, portanto, que o equipamento construído mostrou eficácia para os fins a que foi designadoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFRNBRTecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; TermociênciasPlasma. Dissertação. Nitretação iônica. Dissertação. Gaiola catódica. Dissertação. Nitretação em lotePlasma. Ion nitriding. Cathodic cage. Nitriding batchCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICADesenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peçasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALLinoAF_DISSERT.pdfapplication/pdf8452397https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/1/LinoAF_DISSERT.pdff4854ebf6942546ff7bf8e8e0a4689c4MD51TEXTLinoAF_DISSERT.pdf.txtLinoAF_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain69479https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/6/LinoAF_DISSERT.pdf.txtb5381cfdade2e34474bee65592a0e04dMD56THUMBNAILLinoAF_DISSERT.pdf.jpgLinoAF_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4090https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/7/LinoAF_DISSERT.pdf.jpg7ce078949bc5874b368286664400e8ffMD57123456789/157172017-11-02 01:11:22.978oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/15717Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2017-11-02T04:11:22Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.por.fl_str_mv Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
title Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
spellingShingle Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
Araújo Filho, Lino
Plasma. Dissertação. Nitretação iônica. Dissertação. Gaiola catódica. Dissertação. Nitretação em lote
Plasma. Ion nitriding. Cathodic cage. Nitriding batch
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
title_full Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
title_fullStr Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
title_full_unstemmed Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
title_sort Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças
author Araújo Filho, Lino
author_facet Araújo Filho, Lino
author_role author
dc.contributor.authorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.authorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4690026883888226
dc.contributor.advisorID.por.fl_str_mv
dc.contributor.advisorLattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/7441669258580942
dc.contributor.referees1.pt_BR.fl_str_mv Fontes, Francisco de Assis Oliveira
dc.contributor.referees1ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.referees1Lattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9043538628554844
dc.contributor.referees2.pt_BR.fl_str_mv Araújo, Francisco Odolberto de
dc.contributor.referees2ID.por.fl_str_mv
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo Filho, Lino
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Alves Júnior, Clodomiro
contributor_str_mv Alves Júnior, Clodomiro
dc.subject.por.fl_str_mv Plasma. Dissertação. Nitretação iônica. Dissertação. Gaiola catódica. Dissertação. Nitretação em lote
topic Plasma. Dissertação. Nitretação iônica. Dissertação. Gaiola catódica. Dissertação. Nitretação em lote
Plasma. Ion nitriding. Cathodic cage. Nitriding batch
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Plasma. Ion nitriding. Cathodic cage. Nitriding batch
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description The technique of ion nitriding, despite being fully consolidated in the industry, has great limitations when applied to the treatment of small parts. This is because effects that occur due to non-uniformity of the electric field, generate localized heating in parts, damaging the uniformity of nitrided layer. In addition, because the samples are treated static parts thereof are untreated. To expand the use of plasma nitriding, this work presents the development, assembly and testing of a prototype plasma reactor with rotatory cathodic cage [patent pending], able to meet these needs, giving the material a uniform treatment and opening doors to industrial scale production. The samples tested with hexagonal nuts are 6.0 mm in diameter, made of stainless steel AISI 304 nitrided at a pressure of 1 mbar in an atmosphere of 20% H2 + 80% N2 for 1 h. After treatment, testing visual inspection, optical microscopy and microhardness were carried out to check the effectiveness of the process for uniformity and hardness of the parts. All samples exhibited uniform color, and matte brownish, unlike the untreated samples, silver color and gloss. The hardness of the surface (top and sides) was 65% and even higher than the original hardness. The nitrided layer showed great uniformity in microstructure and thickness. It is concluded, therefore, that the unit was effective constructed for the purposes for which it was designed
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-08-09
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-17T14:58:23Z
dc.date.available.fl_str_mv 2014-04-09
2014-12-17T14:58:23Z
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.citation.fl_str_mv ARAÚJO FILHO, Lino. Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças. 2013. 59 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15717
identifier_str_mv ARAÚJO FILHO, Lino. Desenvolvimento e teste de um protótipo de reator de plasma com gaiola catódica rotatória para nitretação em lote de pequenas peças. 2013. 59 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013.
url https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15717
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/1/LinoAF_DISSERT.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/6/LinoAF_DISSERT.pdf.txt
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/15717/7/LinoAF_DISSERT.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv f4854ebf6942546ff7bf8e8e0a4689c4
b5381cfdade2e34474bee65592a0e04d
7ce078949bc5874b368286664400e8ff
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1802117695243550720