Desenvolvimento de processo para enriquecimento de superfície através da aditivação de titânio por mecanismo de sputtering

• Autor(a) principal: Oliveira, Cesar Ricardo
• Data de Publicação: 2018
• 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/1/10581
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Superfícies (Tecnologia); Titânio - Aditivos; Revestimentos; Difusão; Nitretação; Engenharia mecânica; Surfaces (Technology); Titanium - Additives; Coatings; Diffusion; Nitriding; Mechanical engineering

O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um equipamento para enriquecer a superfície de um substrato metálico através da vaporizarão de átomos de titânio num processo de sputtering. Este processo visa trazer um novo método de melhoria de desempenho de materiais de baixo custo em aplicações onde se é exigido elevada dureza e/ou baixo coeficiente de atrito. O projeto foi desenvolvido em parceria com a empresa SDS Plasma, que atua na fabricação de reatores para nitretação por plasma, e o equipamento proposto é um reator de nitretação modificado, de tal modo que possa ser utilizado tanto em processos de nitretação comercial de peças como no processo de enriquecimento superficial proposto neste trabalho. Após a construção do reator, foram realizados testes para concentrar plasma a fim de gerar maior taxa de sputtering no material de enriquecimento (titânio). Para a geração de plasma foi utilizado uma fonte de tensão continua pulsada. Também foram realizados testes para determinar um arranjo de posição e polaridade da peça e do alvo para que atingisse maior taxa de sputtering e absorção de Titânio no substrato. Foi gerado um protótipo de alvo para realizar os ensaios. Após os ensaios a peças foram analisadas por imagem MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) e EDS (Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios X) para determinar a presença de titânio nas amostras. Apesar de ser bem instável, em um dos testes foi possível encontrar titânio na superfície do substrato, quando utilizado um sistema de tensão 0V no alvo e -500V na peça e uma distância de 100 mm do alvo.