Nitretação iônica em gaiola catódica do aço inoxidável martensítico AISI 420

Abstract

RESUMOAmostras cilíndricas de aço inoxidável martensítico AISI 420 foram nitretadas ionicamente usando blindagens elétricas. Elas foram nitretadas nas temperaturas de 623, 673 e 773 K, durante 5 horas. Nessa técnica as amostras são colocadas num potencial flutuante, dentro de uma gaiola que blinda o potencial catódico. Um estudo sistemático foi realizado para avaliar a eficiência desta técnica sobre a eliminação do efeito de borda, quando comparado com a nitretação iônica convencional. As amostras nitretadas por essa nova técnica apresentaram taxa de nitretação, fases cristalinas e durezas, semelhantes àquelas nitretadas convencionalmente. Porém, foi possível eliminar completamente os anéis de erosão, comumente existentes nas amostras tratadas convencionalmente, os quais surgem devido a efeitos de bordas.Palavras chaves: Gaiola catódica aço inoxidável AISI 420, efeito de borda. Martensitic stainless steel AISI 420 nitrided by cathodic cage techniqueABSTRACT AISI 420 stainless steel samples have been nitrided by cathodic cage technique with addition of methane to reduce chromium nitride precipitation, increase hardness and wear resistance without presence of characteristic defects inherent to the ionic nitriding. Microhardness profile and X-ray analysis confirm formation of layer with high hardness constituted for two regions: one internal region composed for carbon and another composed for nitrogen.Keywords: Cathodic Cage, stainless steel AISI 420, edge effect. INTRODUÇÃOOs aços inoxidáveis são de grande uso na engenharia devido a sua alta resistência à corrosão, apresentando, no entanto, baixa resistência ao desgaste e reduzida dureza. Estas duas últimas propriedades são significativamente melhoradas através da nitretação iônica [1][2][3]. Como é conhecido, a nitretação do aço inoxidável austenítico a temperaturas superiores a 723 K produz elevadas resistência ao desgaste e dureza, mas a resistência à corrosão diminui sensivelmente devido a precipitação do nitreto de cromo e conseqüente redução do teor de cromo na matriz. Já quando a nitretação é realizada a temperaturas inferiores a 723 K é produzida uma fase supersaturada de nitrogênio na austenita denominada austenita expandida, ou fase S, de elevadas dureza e resistência ao desgaste associadas a uma excelente resistência à corrosão [4,5].Embora exista um grande número de trabalhos publicados sobre a nitretação do aço inoxidável austenítico, pouco tem sido divulgado sobre a nitretação do aço inoxidável martensítico [6].Nesse trabalho tem-se como objetivo demonstrar a eficiência de um novo dispositivo desenvolvido no LabPlasma/UFRN [7], na nitretação iônica do aço inoxidável martensítico 420, possibilitando a obtenção de uma camada superficial espessa, de elevada dureza e sem o efeito de bordas [8,9]. As elevadas durezas obtidas neste processo se devem ao surgimento de uma fase denominada martensita expandida [10], assim denominada em comparação com a austenita expandida.

Nitretação a plasma da junta soldada do aço inoxidável super duplex SAF 2507

“…É notável os maiores valores de desvio padrão das amostras tratadas em plasma convencional. No plasma convencional, há formação de anéis ao longo da amostra, tendo como consequência valores de microdureza bem distintos, como explanado por SOUSA, et al [18]. Este observou que há um decréscimo da dureza em uma pequena área entre a borda e o centro.…”

Estudo do efeito da temperatura de revenimento e de nitretação na resistência à corrosão por névoa salina (salt spray) do aço inoxidável AISI 420 / Study of the effect of tempering and nitriding temperature on the salt spray corrosion resistance of AISI 420 stainless steel

“…Atualmente para se obter um aumento na resistência mecânica e ao desgaste estes aços passam por tratamentos térmicos de têmpera e revenimento o que possibilita o aumento da dureza para 500 HV. E posteriormente submetidos ao tratamento termoquímico superficial de nitretação, normalmente a plasma, obtendo uma camada fina de nitretos com dureza superior há 1400 HV (SOUSA et al, 2008).…”

Investigation of FeN and TiN thin films properties for possible application in electronic devices

“…In recent years, with advances in electronics technology and the beginning of research on the field of nanotechnologies, plasma deposition using the cathodic cage technique (hollow-cathode effect) is one of the processes of surface coating that provides the improvement of certain mechanical and chemical properties of the surface of various materials, being responsible for innovative technological applications 1 . Through this technique of plasma deposition, a cathodically polarized screen surrounds the samples, being possible to obtain uniform and continuous layers, even in samples with complex geometries 2,3 .…”