Efeitos da nitretação por plasma na fadiga de contato de ferro fundido nodular temperado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Figueiredo, Felipe Lindner de
Data de Publicação: 2014
Outros Autores: Garcia, Ricardo Cruz
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10206
Resumo: Pesquisadores do grupo de Materiais da UTFPR vêm estudando o efeito das tensões residuais compressiva na vida em fadiga de contato de rolamento do ferro fundido nodular temperado. Esses estudos envolveram compressão mecânica, nitretação por plasma e shot peening. Nos estudos de nitretação (WOLLMANN, 2012) observou-se um aspecto atipicamente frágil de dano superficial, que necessitava investigação adicional. No presente trabalho, corpos de prova de ferro fundido nodular foram temperados, revenidos, nitretados com diferentes teores de nitrogênio e então submetidos a ensaios de fadiga de contato de rolamento. Tratamentos e ensaios tiveram condições semelhantes às empregadas por Wollmann (2012), porém utilizando-se teores de 5, 10 e 20% de nitrogênio na nitretação. O objetivo foi analisar o efeito do teor de nitrogênio na mistura gasosa sobre o aspecto do dano causado à superfície durante o ensaio, a fim de gerar informações para o aprimoramento do processo de nitretação. Na caracterização do material foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e microdureza. Os resultados indicaram que o processo de nitretação foi bem sucedido na introdução de tensões residuais compressivas, porém houve significativa diminuição da dureza do material como resultado do aquecimento durante o tratamento. Além disso, confirmou-se que o teor de 20% de nitrogênio é decisivo na fragilização superficial e observou-se, ainda, um mecanismo de autocontaminação do sistema tribológico por partículas originadas pela fragmentação de regiões mais intensamente nitretadas.
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Tratamentos e ensaios tiveram condições semelhantes às empregadas por Wollmann (2012), porém utilizando-se teores de 5, 10 e 20% de nitrogênio na nitretação. O objetivo foi analisar o efeito do teor de nitrogênio na mistura gasosa sobre o aspecto do dano causado à superfície durante o ensaio, a fim de gerar informações para o aprimoramento do processo de nitretação. Na caracterização do material foram utilizadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e microdureza. Os resultados indicaram que o processo de nitretação foi bem sucedido na introdução de tensões residuais compressivas, porém houve significativa diminuição da dureza do material como resultado do aquecimento durante o tratamento. Além disso, confirmou-se que o teor de 20% de nitrogênio é decisivo na fragilização superficial e observou-se, ainda, um mecanismo de autocontaminação do sistema tribológico por partículas originadas pela fragmentação de regiões mais intensamente nitretadas.Researchers from Materials group of UTFPR have been studying the effect of compressive residual stresses on the rolling contact fatigue endurance of quenched nodular cast iron. Mechanical compression, plasma nitriding and shot peening are some of the techniques used so far. On the studies concerning nitriding (WOLLMANN, 2012) it was observed an atypical type of surface damage which demanded additional investigation. On the present study, nodular cast iron samples have been quenched and, tempered, nitrided with different nitrogen contents in the gas mixture and finally submitted to rolling contact fatigue tests. The conditions applied on the treatments and tests were similar to those used by Wollmann (2012), but with variations (5, 10 and 20%) of the nitrogen content in nitriding process. The aim of this work was to analyze the effect of nitrogen amount in the nitriding gas mixture on the aspect of the damaged produced during rolling contact fatigue tests. This information is crucial on upgrading nitriding process of nodular cast iron. Scanning electron microscopy, x-ray diffraction and microhardness were applied on the materials characterization. The results shown that nitriding was successful on producing residual stresses, but as a result of nitriding time and temperature there was also a significant drop of the material hardness. It was also confirmed that 20% of nitrogen is decisive on the superficial embrittlement, and, as an additional observation, it has been found an autocontamination mechanism of the tribosystem caused by particles originated by fragmentation of more heavily nitrided regions.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAMetais - Efeito da temperaturaFerro - AnáliseMetais - FadigaMetals - Effect of temperature onIron - AnalysisMetals - FatigueEfeitos da nitretação por plasma na fadiga de contato de ferro fundido nodular temperadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaNeves, Julio Cesar Klein dasNeves, Julio Cesar Klein dasMafra, MárcioVillanova, Rodrigo LupinacciFigueiredo, Felipe Lindner deGarcia, Ricardo Cruzinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRTEXTCT_COEME_2014-2_22.pdf.txtExtracted texttext/plain62620http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10206/1/CT_COEME_2014-2_22.pdf.txt014a0b9db767d7e182439ba5ba074d01MD51THUMBNAILCT_COEME_2014-2_22.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1337http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10206/2/CT_COEME_2014-2_22.pdf.jpg4460dc982094ee8e99e5cce0277f535cMD52ORIGINALCT_COEME_2014-2_22.pdfapplication/pdf5868904http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10206/3/CT_COEME_2014-2_22.pdf43f100c6c768f8a5aa1a42d475927369MD53LICENSElicense.txttext/plain1291http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10206/4/license.txtdfb14e53a8c6b76b85e77d7a5a3b3809MD541/102062020-11-12 16:23:49.731oai:repositorio.utfpr.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-12T18:23:49Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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