O efeito dos tratamentos de nitretação por plasma e têmpera superficial a laser nas propriedades superficiais de ferros fundidos vermiculares

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Writzl, Viviane
• Orientador(a): Borges, Paulo César
• Banca de defesa: Silva, Carlos Henrique da , Pintaúde, Giuseppe , Fontana, Luis César , Borges, Paulo César , Guesser, Wilson Luiz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nitretação; Metais - Têmpera; Ferro fundido; Preparação de superfícies; Plasma (Gases ionizados); Metais - Propriedades mecânicas; Nitriding; Metals - Quenching; Cast-iron; Surface preparation; Plasma (Ionized gases); Metals - Mechanical properties
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4678

Em busca de maior eficiência, o desenvolvimento de novos motores tem aumentado as solicitações mecânicas e térmicas dos componentes. As propriedades específicas do Ferro Fundido Vermicular (FFV), como a resistência ao desgaste, maior relação resistência-peso e suas vantagens econômicas e tecnológicas, quando comparadas a outros ferros fundidos, o tornam uma excelente opção para aplicações em blocos de motores a diesel, cabeçotes e outros. A aplicação combinada de dois ou mais tratamentos de superfície surgiu como uma alternativa para melhorar o desempenho destes componentes, objetivando aumentar a resistência à fadiga de contato e à abrasão, diminuir o coeficiente de atrito, isolar termicamente a superfície, entre outras. Neste trabalho foi estudada a influência do tempo de nitretação a plasma e da potência da têmpera a laser nas propriedades superficiais do ferro fundido vermicular. O tratamento de têmpera a laser no ferro fundido nitretado possibilitou elevadas durezas superficiais, maiores profundidades de endurecimento pela formação de martensita e, principalmente, uma redução do gradiente de dureza entre a camada nitretada e o substrato por meio da solubilização dos nitretos e a difusão do nitrogênio para o interior da peça. A análise de fases por difratometria de raios-X nas amostras nitretadas seguido de têmpera a laser permitiu identificar, para todas as condições de potência do laser, uma redução da intensidade dos picos correspondentes às fases de nitretos ε e y’ presentes na superfície, assim como a presença de picos correspondentes à fase α’ (martensita), austenita retida e Fe2O3 (óxidos). Verificou-se também a decomposição dos nitretos e o aparecimento da fase FeN0,076 em maiores potências do laser. Ensaios de riscamento com carga progressiva mostraram um melhor desempenho tribológico após o tratamento de têmpera a laser no FFV nitretado, quando comparados a estes tratamentos isolados ou sem tratamento. A camada modificada forneceu um maior suporte mecânico sob cargas críticas de desgaste, por meio da redução do gradiente de dureza entre a camada tratada e o substrato, assim como uma redução da fragilidade da camada nitretada contribuiu para menores coeficientes de atrito.