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Título: Nitretação por plasma do aço inoxidável ISO 5832-1 com fluxo intermitente de nitrogênio
Título(s) alternativo(s): Plasma nitriding of ISO 5832-1 stainless steel with intermittent gas flow
Autor(es): Rubega Neto, Alfredo
Marques, Camila Gonçalves
Orientador(es): Bernardelli, Euclides Alexandre
Palavras-chave: Nitruração
Aço austenítico
Aço - Corrosão
Aço inoxidável
Engenharia mecânica
Nitriding
Austenitic steel
Steel - Corrosion
Steel, Stainless
Mechanical engineering
Data do documento: 12-Dez-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Referência: RUBEGA NETO, Alfredo; MARQUES, Camila Gonçalves. Nitretação por plasma do aço inoxidável ISO 5832-1 com fluxo intermitente de nitrogênio. 2018. 69 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: O aço inoxidável austenítico é amplamente utilizado na indústria biomédica, devido sua alta resistência a corrosão e ao desgaste. O tratamento termoquímico de nitretação a plasma à baixa temperatura visa aumentar a resistência ao desgaste e a dureza superficial, mantendo-se a resistência à corrosão. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a influência que a variação do potencial de nitrogênio na atmosfera de tratamento do aço austenítico ISO 5832-1 tem sobre as propriedades do material tais como; espessura de camada nitretada, dureza e precipitação de nitretos de cromo. As nitretações foram realizadas a 425 ºC, com mistura gasosa de 50% de Ar, 25% de H2 e 25% de N2 e tempo de tratamento de 4h. O controle do potencial de nitrogênio foi empregado utilizando-se pulsos de gás nitrogênio em tempos predeterminado: 10/10, 05/15 e 02/18 onde o número representa o tempo, em minutos, que o gás permaneceu ligado/desligado respectivamente. Para efeito de comparação realizou-se uma amostra com fluxo de gás nitrogênio contínuo. Observou-se que para condições de pulso o crescimento de camada a espessuras superiores a 8µm e a tendência à menor formação de nitretos de cromos nos contornos de grão. Para todos os tratamentos, pulsados quanto contínuo observou-se a convergência da nanodureza o que diferiu do esperado, portanto para estudos seguintes faz-se necessário uma avaliação mais detalhada da nanodureza. O trabalho mostrou que existe grande potencial na utilização de pulsos de gás de nitrogênio para o controle das propriedades de camada de austenita expandida.
Abstract: Austenitic stainless steel is widely applied in industry due to its high resistance to corrosion and wearing. The thermochemical technique of nitriding by plasma at low temperatures focus to enhance wear resistance and hardness keeping its corrosion resistance high. The present work has the objective of evaluate the influence that the variation of nitrogen potential in the atmosphere for treatment on a Austenitic stainless steel ISO 5832-1 has on the properties of the material, such as, nitrided layer thickness, hardness and chromium nitride precipitation. The nitriding was performed at 430 ºC, with gas mixture of 50% of Ar, 25% of H2 and 25 of N2 and 4 hours of treatment time. The control of nitrogen potential was performed by doing pulsed flow discharges of nitrogen gas at predetermined times: 10/10, 5/15 and 2/18 where the numbers represents time in minutes that the gas remained on/off respectively. For comparison purposes continuous nitrogen flow discharge was also applied. Results has showed that for all pulse condition the thickness of the expanded austenite were >10 µm and there is a lower tendency to form CrN/CrN2 in the boundery grain and also for all the treatments, continuous and pulsed, it was observed the convergence of the nanohardness results what was not expected, therefor for further studies a more detailed evaluation of the nanohardness is necessary. This Article showed that there are a lot of potential on the use of nitrogen pulse in order to provide the control of the properties of the austenite expanded layer.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11785
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