Nitretação eletrolítica a plasma de aços AISI M2, AISI D2 e AISI D6 - Carneiro, Jordan Nelson Soares (2022)
Na indústria metal-mecânica onde os aços-ferramenta são usados na fabricação de diversos componentes, o aprimoramento superficial desempenha um papel vital para garantir um bom desempenho e a durabilidade dos mesmos. Nesse sentido, a engenharia de superfície se destaca com a aplicação de filmes superficiais que permitem aprimorar as propriedades superficiais dos metais, destacando-se a nitretação a plasma eletrolítico (NPE) que compreende diversas técnicas de nitretação na qual se introduz nitrogênio na superfície de um material. Portanto, neste trabalho, buscou-se investigar os efeitos da técnica de NPE em amostras de aços-ferramenta das séries D e M com o objetivo de analisar as características das camadas nitretadas produzidas com diferentes parâmetros de tratamento. Para tanto, amostras de aços-ferramenta AISI D2, D6 e M2 foram nitretadas utilizando-se uma solução aquosa de ureia (NH2) 2CO (400 g/l) com cloreto de amônio NH4Cl (20 g/l) e PEG1500 (10 g/l) em diferentes tempos de tratamento, a saber : 5 e 10 minutos nas polaridades anódica e catódica. E a fim de alcançar os objetivos deste trabalho, após a NPE, as amostras foram caracterizadas quanto à microdureza superficial e de perfil através de ensaios de microdureza Vickers. A topografia dos revestimentos e a sua espessura foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A composição de fases foi identificada por Difração de Raios-X (DRX) e a rugosidade superficial pelo parâmetro Ra. Os resultados obtidos mostraram que os revestimentos produzidos por NPE catódico apresentaram boa aderência ao substrato e, em geral, propriedades superiores aos obtidos por NPE anódico. Quando nitretada em polaridade catódica, as amostras possuíram uma camada de compostos constituída pelos nitretos ɛ-Fe2-3N, γ‟- Fe4N e CrN, com microdureza superficial superior ao do substrato e cuja espessura média aumentou com o tempo de tratamento. Porém, a rugosidade da superfície também aumentou. Apesar disso, a metodologia empregada fornece uma maneira prática e objetiva de modificar a superfície dos aços-ferramenta (séries D e M) e de obter melhores propriedades superficiais para aplicações industriais.