No abstract

AISI 5160 steel has high toughness and ductility. However, in specific applications, better tribological performance is required. In this sense, the study's objective was to perform plasma nitriding with Hastelloy's cathodic cage followed by the conventional plasma nitriding in AISI 5160 steel to produce high hardness and wear resistance. The results showed that the samples and cutting tools subjected to this process showed higher wear resistance than untreated samples and high-speed steel tools. The sample submitted to treatments with 450°C and 3 h showed greater surface hardness and less volume loss in the mechanical and machining tests. Therefore, the duplex treatment presented in this work with posterior plasma nitriding proved efficient with the low processing time.

O aço 1020, apesar de apresentar resistência mecânica adequada para conformação e corte do alumínio, sofre desgaste, diminuindo sua eficiência em serviço. Para evitar isto, pode-se recorrer a tratamentos termoquímicos, como a nitretação iônica a plasma, que promove a difusão do nitrogênio formando nitretos na superfície do material, aumentando a resistência ao desgaste, à corrosão e à fadiga do material. Assim, estudou-se o efeito do fluxo (500 sccm e 750 sccm), da temperatura (400, 450, 500, 550 e 600°C) e da proporção dos gases (5%N 2 +95%H 2 , 20%N 2 +80%H 2 , 50%N 2 +50%H 2 e 80%N 2 +20%H 2) na resistência ao desgaste do aço 1020 tratado por nitretação iônica a plasma. Analisando-se a variação da temperatura, a melhor condição de resistência ao desgaste foi obtida a 450°C. Observando-se a mudança de proporção gasosa, o melhor resultado em desgaste foi obtido para 20%N 2 +80%H 2. Alterando-se os fluxos, o menor volume de desgaste foi obtido para a amostra tratada com 500 sccm. O resultado comum entre os parâmetros que proporcionaram maior resistência ao desgaste foi alcançado com a obtenção de camada composta fina e dura de nitretos na superfície tratada, devendo-se buscar esta condição para obter uma melhor resistência ao desgaste do material estudado.