Comportamento tribológico da liga Inconel 718 nitretada por plasma em gaiola catódica

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oikava, Yukyhiro Inomata
• Orientador(a): Pintaúde, Giuseppe
• Banca de defesa: Pintaúde, Giuseppe, Lepienski, Carlos Maurício, Villanova, Rodrigo Lupinacci, Cardoso, Rodrigo Perito
• Tipo de documento: Dissertação
• 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: Nitruração; Plasma (Gases ionizados); Desgaste mecânico; Ligas de níquel; Tribologia - Ensaio dos metais; Atrito; Engenharia mecânica; Nitriding; Plasma (Ionized gases); Mechanical wear; Nickel alloys; Tribology - Assaying; Friction; Mechanical engineering
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4321

As superligas à base de níquel, como Inconel 718, são amplamente utilizadas na indústria de petróleo e gás para atender aos requisitos de projeto técnico devido às condições de aplicação. Mesmo com adequada resistência à corrosão, a liga de Inconel 718 pode ter suas aplicações limitadas devido à relativa baixa dureza e baixa resistência ao desgaste. Uma alternativa para que este problema possa ser resolvido é a aplicação do processo de nitretação por plasma. Neste trabalho foi realizado um estudo a fim de comparar o comportamento tribológico de superfícies tratadas termoquimicamente imersas em solução salina. O presente estudo determinou a cargacrítica em ensaio de riscamento linear com carga variável de 2 N a 8 N da liga Inconel 718 tratada termoquimicamente pela técnica de nitretação por plasma em gaiola catódica (ASPN). As superfícies foram caracterizadas por meio das técnicas de difratrometria de raio X, microdureza, interferometria 3D, além da microscopia óptica e microscópio eletrônico de varredura (MEV). As propriedades da superfície foram verificadas em função da dureza e rugosidade, enquanto que o comportamento tribológico foi obtido por meio da configuração esfera sobre plano, em movimento alternado, avaliando o coeficiente de atrito, volume removido e mecanismos de desgaste. Dois materiais foram utilizados como contracorpos, sendo estes um aço rolamento e o nitreto de silício. Através do ensaio de riscamento linear com carga variável foi possível determinar a carga máxima de 5 N, correspondente ao início da falha na superfície tratada. O tratamento de nitretação promoveu um aumento na resistência à abrasão do substrato de Inconel 718. Os contracorpos influenciaram diretamente no comportamento tribológico dos tribossistemas ensaiados, principalmente nos mecanismos de desgaste observados para os corpos de prova nitretados e sem tratamento. O tribossistema que apresentou menor coeficiente de atrito e menor desgaste foi composto pela esfera de aço deslizando sobre a superfície nitretada. A camada de óxido formada encontrou condições para atuar como uma interface protetora e lubrificante, em combinação com a mais alta dureza superficial após tratamento de nitretação por plasma. Quando a esfera de nitreto de silício foi usada como contracorpo, o mecanismo de abrasão foi predominante, eliminando inclusive o efeito benéfico da camada nitretada sobre a superfície, tanto no atrito, quando no volume desgastado.