NITRETAÇÃO A PLASMA CONVENCIONAL E COM GAIOLA CATÓDICA DO AÇO INOXIDÁVEL FERRITICO AISI 410S E DO AÇO INOXIDÁVEL AUSTENITICO AISI 304: investigação e analise dos parâmetros de tratamento

Abstract

RESUMO: A nitretação por plasma vem sendo utilizada nas aplicações industriais e tecnológicas em larga escala por apresentar uma melhora nas propriedades mecânicas, tribológicas, dentre outras. No presente trabalho, estudou-se superfícies do aço inoxidavel AISI 304 austenítico e 410S ferrítico, modificadas por tratamento de nitretação a plasma através de diferentes configurações de tratamento como nitretação convencional e nitretação com gaiola catódica utilizando a mesma temperatura de 450°C, com o objetivo de obter uma otimização da superfície para aplicações tecnológicas, avaliando de forma geral qual o tratamento mostrou melhores resultados sob o substrato. As amostras foram caracterizadas através das técnicas de ensaios de Microdureza Vickers e pelas técnicas de caracterização de Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de raio-X (EDS), Difração de Raios-X (DRX), além de uma análise macroscópica. Desta forma, puderam-se avaliar propriedades do tratamento como topografia, presença de elementos intersticiais, dureza, homogeneidade, uniformidade e espessura da camada nitretada. Observou-se que todas as amostras expostas a nitretação foram modificadas em relação à amostra padrão (sem tratamento), logo, apresentando aumento consideráveis de microdureza e comprovação de espécies e elementos depositados na superfície do aço, presença de Fe3N e Fe4N constatadas tanto por DRX. As medidas das espessuras de camadas seguem um padrão de crescimento, as mesmas crescem à medida que aumenta a temperatura de tratamento e favorecendo implicando no aumento da microdureza do material. ABSTRACT: Plasma nitriding has been used in industrial and technological applications on a large scale because it shows an improvement in the mechanical and tribological properties, among others. In the present work, stainless steel surfaces of austenitic AISI 304 and ferritic 410S were studied, modified by treatment of plasma nitriding through different treatment configurations such as conventional nitriding and cathodic cage nitriding using the same temperature of 450 ° C, objective of obtaining a surface optimization for technological applications, generally evaluating which treatment showed better results under the substrate. The samples were characterized by Vickers Microhardness tests and Optical Microscopy (MO), Scanning Electron Microscopy (SEM) techniques, X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-ray Diffraction ( DRX), in addition to a macroscopic analysis. In this way, it was possible to evaluate treatment properties such as topography, presence of interstitial elements, hardness, homogeneity, uniformity and thickness of the nitrided layer. It was observed that all the samples exposed to nitriding were modified in relation to the standard sample (without treatment), thus presenting considerable increases in microhardness and verification of species and elements deposited on the steel surface, presence of Fe3N and Fe4N detected by both XRD . The measurements of the layer thicknesses follow a pattern of growth, they grow as the treatment temperature increases and favoring implying in increasing the microhardness of the material.