Obtenção de austenita expandida (fase S): Nitretação por plasma em baixa temperatura x SHTPN - Parte 1

Abstract

RESUMOCorpos de prova de aço inoxidável ISO 5832-1 foram tratados por dois diferentes processos, nitretação por plasma em baixa temperatura e SHTPN, com objetivo de obter camada superficial rica em nitrogênio (fase S ou  N ) e livre de precipitados. O tempo de nitretação para ambos os processos foi o mesmo (3 h), de modo a possibilitar um comparativo dos resultados obtidos. Utilizaram-se as seguintes técnicas de análise: microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia ótica (MO), microdureza, difração de raios-X (DRX) e espectroscopia por dispersão de comprimento de onda. Os resultados indicaram que a nitretação em baixa temperatura possibilita a formação de camada de fase S com concentrações da ordem de 0,90 % N (peso) com espessuras de pouco mais de 2 µm, enquanto o SHTPN gera camadas com 0,45 % N (peso) e espessuras de até 200 µm. Palavras-chave:Nitretação por plasma, SHTPN, fase S, aços inoxidáveis, ISO 5832-1. ABSTRACTSamples of stainless steel ISO 5832-1 were nitrided by two different processes, plasma nitriding at low temperature and SHTPN, in order to obtain a nitrogen rich surface layer (S-phase or  N ) free from precipitates. The nitriding time for both processes was the same (3 h), to enable a comparison of the results obtained. Treated samples were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy, microhardness, X-ray diffraction (XRD) and wavelength dispersive spectrometry (WDS). The results indicate that low-temperature nitriding enables the formation of S-phase layer with nitrogen concentrations about 0.90 wt.% with a thickness of 2.15 m, while SHTPN generates layers with 0.45 wt.% and thicknesses up to 200 µm.Keywords: Plasma nitriding, SHTPN, S-phase, stainless steel, ISO 5832-1. INTRODUÇÃOOs aços inoxidáveis austeníticos são vastamente empregados na indústria por possuírem excelente resistência à corrosão; entretanto, dependendo do meio ao qual estão expostos, podem sofrer corrosão por pite e / ou frestas. Este fato, aliado a baixa dureza e propriedades tribológicas, limita sua aplicabilidade. Várias técnicas vêm sendo empregadas com o objetivo de melhorar as características superficiais destes aços, dentre essas, a nitretação por plasma [1][2][3][4].O emprego da nitretação em temperaturas relativamente altas (450 °C ou mais) promove o aumento da dureza superficial e consequentemente melhora a resistência ao desgaste desses aços. No entanto, ocorre um favorecimento à formação da fase CrN. Tal precipitação promove o empobrecimento de cromo da matriz, reduzindo a resistência à corrosão, como consequência de dificultar a formação da camada passiva caracterís-tica desses materiais [5, 6].