Desgaste microabrasivo de revestimento níquel-fósforo tratado termicamente aplicado sobre liga Cu-Be C17200

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Reis, Tiago Marcelo
• Orientador(a): Michels, Alexandre Fassini
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng; por
• Palavras-chave em Português: Ligas de cobre-berílio; Berílio; Revestimentos; Ciência dos materiais; Copper-beryllium alloys; Beryllium; Coatings; Materials science
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/10495

As ligas de cobre-berílio são amplamente utilizadas na fabricação de moldes de injeção de termoplásticos devido à sua alta condutividade térmica. Embora essas ligas possam ter endurecimento por precipitação em temperaturas entre 250 e 400 ºC, elas ainda exigem revestimentos de superfície para aumentar sua resistência à abrasão. No entanto, a aplicação destes revestimentos pode gerar envelhecimento excessivo sob faixas de temperatura de deposição específicas. Este fenômeno causa perda das propriedades mecânicas do substrato, inviabilizando algumas aplicações industriais, como, por exemplo: construção de postiços com alto índice de esbeltez e machos, e cavidades com regiões de fechamento estreitas para moldes de injeção. Este trabalho propõe uma solução para aumentar a resistência ao desgaste abrasivo da liga de cobre-berílio C17200 por meio de um revestimento químico de níquel-fósforo (NiP). A temperatura de 200 °C por 24 h, utilizada no tratamento térmico do revestimento, foi inferior à temperatura de envelhecimento do substrato. As durezas do revestimento e do substrato foram avaliadas medindo-se o perfil de microdureza da seção transversal após o tratamento térmico. A microestrutura, composição química e cristalinidade do revestimento foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES) e difração de raios X (DRX), respectivamente. A resistência ao desgaste do sistema (revestimento-substrato) foi avaliada por meio de ensaio de microabrasão, perfilometria óptica e MEV. O revestimento NiP, combinado com o tratamento térmico, aumentou a dureza da superfície de 340 HV (liga não revestida) para uma média de 997 HV (liga revestida e tratada termicamente), mantendo a dureza do substrato. A aplicação deste revestimento reduziu o coeficiente de desgaste da ordem de 3,03 x 10-6 para 2,04 x 10-6 (mm³ N-1 mm -1). Todas as condições analisadas mostraram um mecanismo de desgaste microabrasivo misto com características de desgaste de rolamento e riscamento. [resumo fornecido pelo autor]