Nitretação a Plasma Do Aço Aisi M2 a Partir De Diferentes Processos

Abstract

ResumoUm dos tratamentos superficiais mais conhecidos é a nitretação a plasma, que consiste basicamente na introdução de nitrogênio na superfície da ferramenta, na forma de nitretos de elementos de liga, em solução sólida, a fim de criar uma camada protetora que aumenta a vida útil do material. A nitretação a plasma permite o controle da camada formada através do ajuste de parâmetros como temperatura, mistura gasosa e tempo de tratamento. Porém para ferramentas mais complexas é comumente utilizado um novo processo de nitretação, a nitretação a plasma com gaiola catódica que tem como principal diferencial o aquecimento homogêneo das peças, evitando assim a heterogeneidade da camada nitretada. Outra vantagem é que neste processo não é comum ocorrer o acumulo de plasma o que evita o efeito de borda. Neste trabalho, será analisada a importância da menor rugosidade superficial aliada a dureza superficial no comportamento tribológico do material no processo de nitretação a plasma com e sem gaiola catódica. O resultado dos ensaios tribológicos demonstraram que o incremento de dureza associado a uma menor rugosidade superficial obtido para a amostra nitretada com gaiola catódica promoveu uma redução no coeficiente de atrito ao longo do tempo. A rugosidade superficial média para as amostras nitretadas com gaiola catódica foi menor que as nitretadas via processo convencional, aproximando-se do valor obtido para às amostras que foram polidas. Palavras-chave: Gaiola catódica; Nitretação a plasma; Rugosidade. PLASMA NITRIDING AISI M2 STEEL THROUGH DIFFERENT PROCESS AbstractOne of the best-known surface treatment is the plasma nitriding, which consists in the introduction of nitrogen in the tool surface, in the form of nitrides of alloying elements, in solid solution, in order to create a protective layer that increases the tool lifespan. The plasma nitriding allows the control of the formed layer through the adjusting of parameters such as temperature, gas mixture and treatment time. However, for tools that are more complex there is a new nitriding process that is commonly used, the plasma nitriding with cathodic cage, which differentiates by the homogeneous heating of the parts. Thus, it can avoid the heterogeneity of the nitrided layer. Another advantage is that the plasma accumulation is not a common occurrence in this process, which avoids the edge effect. In this paper, we analyzed the importance of lower surface roughness allied to surface hardness in the tribological behaviors of the material in the plasma nitriding process with and without a cathodic cage. The results of the tribological tests showed that the increase of hardness associated with a lower surface roughness obtained for the sample nitrided with the cathodic cage promoted a reduction in the friction coefficient over the time. The average surface roughness for samples nitrided with a cathodic cage was smaller than the ones nitrided via conventional process, approaching the value obtained for the polished samples.