Você está aqui: Página Inicial > Defesas > Mestrado - Kassia Cristina Kafer Escher
conteúdo

Mestrado - Kassia Cristina Kafer Escher

por dirppg-ct publicado 27/02/2019 09h43, última modificação 27/02/2019 11h38
Efeito da variação da concentração de nitrogênio do plasma na formação da camada nitretada em aços aisi 1045 e 4140
Quando
28/02/2019
de 09h00 até 12h00
(America/Sao_Paulo / UTC-300)
Onde
Sede Ecoville: Sala EK-204
Pessoa de contato
Prof. Euclides Alexandre Bernardelli
Participantes
Prof. Euclides Alexandre Bernardelli, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Paulo Cesar Borges, Dr. Co-orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Euclides Alexandre Bernardelli, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Ricardo Fernando dos Reis, Dr. - UTFPR
Prof. Cristiano Brunetti, Dr. - IFPR
Adicionar evento ao calendário
iCal

Resumo: A nitretação por plasma vem sendo estudada ao longo dos anos devido a sua grande importância para as indústrias e para o meio acadêmico. Grande parte dos trabalhos/estudos realizados visam alterar os parâmetros do processo como forma de se ter maior controle das propriedades químicas, físicas e mecânicas das camadas nitretadas obtidas. A nitretação por plasma é comumente realizada estabelecendo-se as condições de processamento e mantendo-as constantes durante todo o tempo. Neste trabalho propõe-se iniciar uma nova rota de processamento na nitretação por plasma, utilizando diferentes concentrações de nitrogênio em um único ciclo de nitretação como um parâmetro de controle adicional para a formação da camada nitretada. Com isto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da alteração da concentração de nitrogênio durante o ciclo de nitretação a plasma na formação da camada de difusão e de compostos nos aços AISI 1045 e 4140. Foram realizadas nove condições de nitretação por plasma utilizando diferentes concentrações de nitrogênio durante a nitretação: três condições com concentração constante de nitrogênio (CCN); quatro condições variando a concentração de nitrogênio (VCN) e; duas condições pulsando o fluxo de nitrogênio (PFN) como forma de variar a concentração de nitrogênio durante o ciclo de nitretação. O tempo de nitretação de todos os ciclos foi de duas horas e a temperatura de 500ºC. Os resultados mostram que nas condições VCN e PFN é possível controlar as fases formadas e a espessura da camada nitretada. Quanto maior a concentração de nitrogênio durante a nitretação, considerando as condições CCN e VCN, maior é a espessura da camada de compostos e de difusão, tem-se também maior tendência a formação da fase ɛ (Fe2-3N) e menor da fase γ’ (Fe4N). Para estes ciclos, as maiores espessuras das camadas nitretadas foram obtidas para o aço AISI 4140 devido a presença de elementos de liga com maior afinidade pelo nitrogênio como o Cr e Mo. Pulsando o fluxo de nitrogênio, condições PFN, foi possível obter maior controle na formação da camada de compostos e de difusão, sendo possível obter somente camada de difusão. Pode-se concluir que a nova rota de processamento proposta possibilita ter um maior controle do processo de nitretação por plasma e consequentemente controlar as propriedades físicas, químicas e mecânicas da camada nitretada formada.
Palavras-chave: Concentração de Nitrogênio, Camada de Difusão, Camada de Compostos, Profundidade de Endurecimento, Fases.

Effect of the variation of the plasma nitrogen concentration on the formation of the nitrided layer in AISI 1045 and 4140 steels

Abstract: Plasma nitriding has been studied over the years because of its great importance to industries and academia. Most of the studies / studies carried out aim to alter the parameters of the process as a way to have greater control of the chemical, physical and mechanical properties of the nitrided layers obtained. Plasma nitriding is commonly performed by establishing the processing conditions and keeping them constant throughout. In this work it is proposed to start a new processing route in plasma nitriding using different concentrations of nitrogen in a single nitriding cycle as an additional control parameter for the formation of the nitrided layer. The objective of this work was to evaluate the effect of the change in nitrogen concentration during the plasma nitriding cycle in the formation of the diffusion layer and of the compounds in AISI 1045 and 4140 steels. Nine plasma nitriding conditions were used using different concentrations of nitrogen during nitriding: three conditions with constant nitrogen concentration (CCN); four conditions varying the concentration of nitrogen (VCN) and; two conditions pulsating the nitrogen flow (NFP) as a way of varying the nitrogen concentration during the nitriding cycle. The nitriding time of all cycles was two hours and the temperature was 500 ° C. The results show that in the VCN and NFP conditions it is possible to control the formed phases and the thickness of the nitrided layer. The higher the concentration of nitrogen during nitriding, considering the CCN and VCN conditions, the greater the thickness of the compound and diffusion layers, the tendency of ɛ (Fe2-3N) and lower phase of γ '(Fe 4 N). For these cycles, the higher thicknesses of the nitrided layers were obtained for the AISI 4140 steel due to the presence of alloying elements with higher affinity for the nitrogen as Cr and Mo. By pushing the nitrogen flow, PFN conditions, it was possible to obtain greater control in the formation of the compound and diffusion layer, being possible to obtain only diffusion layer. It can be concluded that the proposed new processing route allows a better control of the plasma nitriding process and consequently control the physical, chemical and mechanical properties of the formed nitrided layer
Keywords:Nitrogen Concentration, Plasma Nitriding, Diffusion Layer, CompositeLayer, Hardening Depth.

Lista de publicações:

ESCHER, K. C. K; PEDRALLI, F. J; BORGES, C. P; CRUZ S. G. M. C; Estudo da corrosão por fresta no aço inoxidável AISI 409 tratado por SHTPN In: Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia, CONTECC 2016, Foz do Iguaçu.