Plasma Nitriding of Surface Mo-Enriched Sintered Iron

Bendo, Tatiana; Pavanati, Henrique Cezar; Klein, Aloı́sio Nelmo; Martinelli, A. E.; Maliska, A.M.

doi:10.5402/2011/121464

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“…The use of surface treatments by plasma technology has increased substantially in recent years, and this technique is used to improve the surface properties of different materials and to optimize their applications [1][2][3][4][5] .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Plasma Carburizing of Sintered Pure Iron at Low Temperature

et al. 2015

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In this work, plasma carburizing of sintered pure iron at low temperature was investigated. Samples were carburized under a dc abnormal glow discharge in two mixed atmospheres (5%CH 4 + 95%H 2 and 20%CH 4 + 80%H 2 ) at 500 °C and 700 °C for 3 and 6 hours. The influence of these parameters was investigated by Scan Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (DRX), Raman spectroscopy and microhardness measurements. There is a correlation between temperature and layer morphology, and a layer of polycrystalline cementite was obtained at 500 °C and 700 °C on a ferrite substrate. Furthermore, the carburized layer thickness increased with an increase in the treatment time and the methane percentage. The topography is very dependent on the treatment temperature.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Plasma Carburizing of Sintered Pure Iron at Low Temperature

et al. 2015

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“…Segundo Chapman [11], o átomo depositado sobre o ânodo pode reevaporar, difundir no substrato ou migrar sobre a superfície, combinando-se com outros átomos da mesma espécie, formando ilhas. Esse fenômeno de aglomeração dos átomos metálicos pulverizados do cátodo durante a deposição também foi observado em outros trabalhos [8][9][10]. Quanto maior a tensão aplicada ao cátodo, maior a energia de bombardeamento dos íons, o que resulta em maior taxa de pulverização.…”

Section: Resultsunclassified

“…Comparando os valores de dureza obtidos para a camada superficial das amostras apenas enriquecidas com Mo (E700 e E500), um leve aumento pode ser observado para a amostra enriquecida à maior tensão. Valores de dureza entre 90 a 100 HV são comumente obtidos para amostras de ferro puro sinterizadas nas mesmas condições [8][9][10]14], o que está de acordo com os valores obtidos para o substrato das amostras enriquecidas. No caso dessas amostras, esse leve aumento da dureza na região da camada enriquecida pode ser atribuído à formação de solução sólida substitucional entre Fe e Mo.…”

Section: Figuraunclassified

“…Estudos recentes indicam as vantagens de tratamentos termoquímicos superficiais posteriores ao enriquecimento, relacionadas a formação de compostos duros e estáveis após esses tratamentos. A nitretação de amostras enriquecidas superficialmente com molibdênio promove um incremento na dureza do ferro puro nitretado, por exemplo [7,8]. Dentro desse contexto, com o intuito de ampliar o conhecimento do efeito de diferentes tratamentos termoquímicos após o enriquecimento, foram realizados no mesmo reator, tratamentos de cementação nas amostras enriquecidas superficialmente.…”

Section: Introductionunclassified

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Enriquecimento Superficial Com Molibdênio E Cementação a Plasma De Ferro Puro Sinterizado

Bendo¹,

Hermann²,

Lamim³

et al. 2018

ABM Proceedings

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ResumoAmostras de ferro puro sinterizadas foram enriquecidas superficialmente com molibdênio e em seguida foram cementadas. Todos os tratamentos térmicos foram realizados utilizando descarga luminescente anormal. Durante o processo de sinterização e de enriquecimento superficial as amostras são colocadas sobre o ânodo da descarga, na configuração cátodo-ânodo confinado. O bombardeamento da superfície do cátodo por espécies energéticas produz a pulverização de átomos do cátodo que se depositam na superfície da amostra e se difundem até certa profundidade. Foi observado que a espessura da camada superficial enriquecida está relacionada à energia de bombardeamento das espécies. Durante o processo de cementação, a presença de Mo na região superficial favorece a estabilização da fase α-Fe alterando a cinética de precipitação da cementita nessa região. A cementação das amostras enriquecidas com molibdênio elevou os valores de dureza obtidos para a região superficial. Palavras-chave: Enriquecimento superficial com Mo; Descarga luminescente anormal; Cementação. SURFACE Mo-ENRICHMENT AND PLASMA CARBURIZING ON UNALLOYED SINTERED IRON AbstractUnalloyed iron samples produced by powder metallurgy were surface alloying with molybdenum followed by carburizing using abnormal glow discharge. During the sintering and Mo-enrichment process, the samples are placed on the anode of the discharge, in the confined anode-cathode configuration. The bombardment of the cathode by energetic particles produces sputtering of atoms, which by diffusion in the gas phase deposit on the sample surface and diffuses into the sample until a certain depth. It was observed that the thickness of the Mo-enriched layer is related to the ion energy bombardment of the Mo-cathode. During the carburizing process, the presence of Mo into the surface region promotes the stabilization of the α-Fe phase, changing the kinetics of precipitation of Fe3C in this region. The carburization of Mo-enriched samples increased the hardness in the surface region of the samples.

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“…Alguns picos de baixa intensidade de ferro α associados ao substrato também foram detectados. Estes resultados estão de acordo com estudos anteriores do grupo no assunto [8,18,19]. Não foram observadas grandes diferenças entre amostras polidas e lixadas nas análises de XRD, somente um aumento na quantidade de fase γ' para as amostras polidas.…”

Section: Caracterização Do Revestimentounclassified

Avaliação Da Adesão De Filmes Multifuncionais: Comparação Entre Testes De Indentação E Riscamento

Giacomelli¹,

Mattos²,

Soprano³

et al. 2018

ABM Proceedings

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ResumoA adesão de revestimentos multifuncionais em substratos moles é de extrema importância para o comportamento tribológico desta importante classe de tratamentos superficiais. Mais especificamente, testes de indentação e de riscamento são bastante utilizados na medição desta propriedade. No presente estudo, a adesão de filmes de DLC do tipo a-C:H depositados em aço baixo carbono nitretado foi investigada através de testes de indentação e riscamento. Os revestimentos foram produzidos através de PECVD em substratos de aço 1020 com dois acabamentos superficiais: lixado (Sq = 0,184 µm) e polido (Sq = 0,002 µm). Foram realizados testes de indentação Rockwell C e a adesão foi quantificada através da medição da área desplacada em imagens obtidas através de microscopia ótica. Esta análise produziu resultados semi-quantitativos, eliminando a análise qualitativa subjetiva sugerida pela norma VDI3198. Ainda, testes de riscamento foram realizados nas mesmas amostras com o mesmo indentador para que uma comparação entre ambas as técnicas pudesse ser estabelecida. Por fim, o método apresentado mostrou resultados coerentes, onde amostras com menor carga crítica apresentaram uma maior área desplacada. Amostras lixadas apresentaram um desempenho inferior em relação a adesividade. Palavras-chave: Diamond-like carbon; Adesão; Topografia; Aço nitretado. ASSESSMENT OF MULTIFUNCTIONAL COATING ADHESION: COMPARISON BETWEEN INDENTATION AND SCRATCH TESTS AbstractThe adhesion of multifunctional coatings on soft substrates is of paramount importance in the tribological behavior of this important class of surface treatment. In particular, scratch and indentation tests have been extensively used in order to assess this property. In this paper, the adhesion of a-C:H diamond-like carbon films deposited on nitrided low carbon steel was evaluated by indentation and scratch tests. The coatings were produced by PECVD onto 1020 steel substrates with two different surface finishing: ground (Sq = 0.184 µm) and polished (Sq = 0.002 µm). Indentation tests using a Rockwell diamond indenter were conducted and the adhesion evaluated by measuring the spalling region on images obtained by using optical microscopy. The analysis of the spalling regions produced semi-quantitative results, eliminating the subjective qualitative analysis proposed by the standard method VDI 3198. In addition, scratch tests were performed using the same indenter and a comparison between the two techniques was established. Finally, the method presented coherent results, where films with higher critical loads presented lower spalled areas. Ground samples presented an overall poorer adhesion performance.

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Plasma Nitriding of Surface Mo-Enriched Sintered Iron

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Plasma Carburizing of Sintered Pure Iron at Low Temperature

Plasma Carburizing of Sintered Pure Iron at Low Temperature

Enriquecimento Superficial Com Molibdênio E Cementação a Plasma De Ferro Puro Sinterizado

Avaliação Da Adesão De Filmes Multifuncionais: Comparação Entre Testes De Indentação E Riscamento

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