Obtenção de revestimentos dúplex por nitretação a plasma e PVD-TiN em aços ferramenta AISI D2 e AISI H13.

• Autor(a) principal: Franco Júnior, Adonias Ribeiro
• Data de Publicação: 2003
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-02102003-114623/
• topic: aços ferramenta AISI H13 e AISI D2; aderência; cold and hot working tool steels; curvas de início de formação de camada branca; deposição física na fase vapor; depth-sensing indentation; desgaste abrasivo; duplex treatments; dureza; elastic modulus; electrical arc discharge vaporation; engenharia de superfície; ensaio estático de indentação; evaporação assistida por arco elétrico; filmes de TiN; hardness; in situ heterogeneous precipitation of CrN; interrupted-cut machining; materiais para usinagem intermitente; micro-scale abrasive wear; microabrasão; módulo de elasticidade; nanoindentação; nitretação a plasma; PAPVD; plasma assisted physical vapour deposition; plasma nitriding; precipitação heterogênea in situ de CrN; PVD; resistência a abrasão; revestimentos para aplicações em tribologia; Rockwell-C adhesion test; surface engineering; threshold nitriding potential; tratamentos dúplex; tribologycal coatings

No presente trabalho foi avaliado o efeito da microestrutura e da capacidade de suportar carregamento de camadas nitretadas produzidas em aços ferramenta AISI H13 e AISI D2 sobre a aderência e a resistência ao desgaste microabrasivo de revestimentos de TiN-PVD. Em cada um desses aços, foram produzidas camadas nitretadas de diferentes estruturas e espessuras, e foram determinadas experimentalmente as curvas potencial início de formação de camada branca, para a nitretação a 520oC. Para o aço ferramenta AISI H13, o emprego de tempos de pré-tratamento de nitretação mais prolongados ( aproximadamente 11 h) foi necessário para aprofundar a camada nitretada e, conseqüentemente, aumentar a capacidade de suportar carregamento dos revestimentos, evitando a formação de bordas que provocam o lascamento e a escamação das camadas de TiN. Observou-se que esse tipo de falha persiste se a zona de endurecimento for pouco profunda, uma vez que a transição de propriedades mecânicas da camada de TiN para o núcleo não nitretado continua abrupta e a capacidade de suportar carregamento da camada nitretada ainda é baixa. Por outro lado, curtos tempos de nitretação (aproximadamente 42 min.) foram suficientes para aumentar a aderência das camadas de TiN ao aço ferramenta D2, pois o núcleo não nitretado desse aço possui uma capacidade de suportar carregamento razoável. Observou-se que a resistência ao desgaste microabrasivo e a aderência dos revestimentos são prejudicadas com a presença de uma camada preta na interface camada de TiN/camada nitretada. Quando a superfície dos revestimentos é carregada, falhas do tipo “casca de ovo" facilmente ocorrem.