Resistência ao riscamento do aço AISI 420 nitretado a baixa temperatura
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Publication Date: | 2022 |
Format: | Bachelor thesis |
Language: | por |
Source: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Download full: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35293 |
Summary: | At engineering field, the study to improve certain material properties has become more usually, because the industry needs better alternatives with better performance, mainly in wear, corrosion and fatigue, which are the most common reason for engineering artefacts failure. One way to get better performance in properties such as wear and corrosion is the superficial treatment of nitriding, this treatment promotes nitrogen superficial enrichment, producing a layer with high hardness. With that, this paper intends to evaluate if there is an improvement in wear resistance after low temperature plasma nitriding under the martensitic substrate of AISI 420, seeing that it will allow a more structured knowledge of tribological wear mechanisms from a material obtained by a process of superficial enrichment. To do it, nitrided samples were studied and this samples were nitrided at low temperature (380 °C) for 2, 4 and 6 hours, where the low temperature nitriding was made after the heat treatment of quenching and tempering. As reference point from comparison, the AISI 420 quenching and tempering was selected. The analysis shows that the treated samples have a smaller wear area than the reference state, with about 20% of wear area reduction. Furthermore, from plastic deformation of pile ups, there was a reduction of about 70% of deformation presents on wear track with high force charges (20 to 35 N). Therefore, the nitrided samples show better wear resistance when compared to the reference state. |
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Resistência ao riscamento do aço AISI 420 nitretado a baixa temperaturaScratch resistance of AISI 420 nitrided at low temperatureAço inoxidável - Tratamento térmicoNitruraçãoAço - CorrosãoDesgaste mecânicoSteel, Stainless - Heat treatmentNitridingSteel - CorrosionMechanical wearCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAAt engineering field, the study to improve certain material properties has become more usually, because the industry needs better alternatives with better performance, mainly in wear, corrosion and fatigue, which are the most common reason for engineering artefacts failure. One way to get better performance in properties such as wear and corrosion is the superficial treatment of nitriding, this treatment promotes nitrogen superficial enrichment, producing a layer with high hardness. With that, this paper intends to evaluate if there is an improvement in wear resistance after low temperature plasma nitriding under the martensitic substrate of AISI 420, seeing that it will allow a more structured knowledge of tribological wear mechanisms from a material obtained by a process of superficial enrichment. To do it, nitrided samples were studied and this samples were nitrided at low temperature (380 °C) for 2, 4 and 6 hours, where the low temperature nitriding was made after the heat treatment of quenching and tempering. As reference point from comparison, the AISI 420 quenching and tempering was selected. The analysis shows that the treated samples have a smaller wear area than the reference state, with about 20% of wear area reduction. Furthermore, from plastic deformation of pile ups, there was a reduction of about 70% of deformation presents on wear track with high force charges (20 to 35 N). Therefore, the nitrided samples show better wear resistance when compared to the reference state.No ramo da engenharia, o estudo para aprimorar determinadas propriedades de materiais vem se tornando cada vez mais comum, pois a indústria necessita de alternativas com melhor desempenho, principalmente referente a desgaste, corrosão e fadiga, os quais são as principais causas de falhas em artefatos provenientes da engenharia. Um modo para se obter melhores desempenhos em propriedades como o desgaste e corrosão é o tratamento superficial de nitretação, o qual promove um enriquecimento superficial de nitrogênio, produzindo uma camada com elevada dureza. Com isso, este trabalho busca avaliar se há uma melhora quanto á resistência ao desgaste após a nitretação por plasma a baixa temperatura sobre o substrato martensítico de carbono do aço inoxidável AISI 420, visto que isso permitirá um conhecimento mais estruturado dos mecanismos tribológicos de um material obtido por meio de um processo de enriquecimento superficial. Para isso, foram estudadas amostras nitretadas a baixa temperatura (380 °C) por 2, 4 e 6 horas, onde a nitretação a baixa temperatura foi realizada após o tratamento térmico de têmpera e revenimento. Como ponto de referência para as comparações, foi utilizado o AISI 420 temperado e revenido. As análises, mostram que as amostras tratadas apresentam uma menor área desgastada, com redução de aproximadamente 20% da área. Já para as deformações plásticas dos pile ups, houve uma redução de até 70% das deformações presentes nas trilhas de desgaste com cargas mais elevadas (20 a 35N). Deste modo, as amostras nitretadas apresentam maior resistência ao desgaste quanto comparadas ao estado de referência.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilEngenharia MecânicaUTFPRBernardelli, Euclides AlexandreBorges, Paulo CésarBernardelli, Euclides AlexandrePintaúde, GiuseppeBerton, Elisiane MariaSouza, Andrey Serafin de2024-10-30T21:47:00Z2024-10-30T21:47:00Z2022-11-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSOUZA, Andrey Serafin de. Resistência ao riscamento do aço AISI 420 nitretado a baixa temperatura. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35293porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-10-31T06:07:30Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/35293Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.bropendoar:2024-10-31T06:07:30Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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