DEPOSIÇÃO DE TICN E TRATAMENTO DÚPLEX SIMULTÂNEO ATRAVÉS DO USO DE GAIOLA CATÓDICA: estudo comparativo

Abstract

RESUMO: Filmes finos de TiCN e FeN foram depositados sobre aço inoxidável superdúplex UNC S32750 por meio da técnica de deposição com gaiola catódica com o objetivo de formar filmes finos de sobre o aço inoxidável superdúplex (AISD) UNS S32750. Para analisar a eficiência da técnica de deposição proposta e analisar o potencial de melhoria que este filme pode oferecer ao aço AISD foi realizado um processo de deposição e um tratamento dúplex simultâneo e feito um comparativo entre esses dois procedimentos. Os tratamentos foram realizados em uma atmosfera de nitrogênio – hidrogênio com 75% H2+ 25% N2, com e sem isolamento elétrico. As amostras foram caracterizadas por Ensaio de Microdureza Vickers, Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, Espectroscopia por Energia Dispersiva – EDS, Espectroscopia Raman. Foi verificado um aumento significativo na microdureza das amostras que sofreram tratamento duplex tratada a 400°C, apresentando um aumento de 380% em relação à amostra não tratada. A microdureza das amostras que sofreram deposição não apresentou um grande aumento percentual em relação a amostra não tratada. Foi verificado através do MEV que tanto para processo de deposição quanto para o tratamento dúplex houve um total recobrimento da superfície do AISD. Através da Espectroscopia Raman verificou-se que houve a formação de compostos a base de titânio, exceto para a amostra que sofreu tratamento dúplex à 400 °C. A análise de Espectroscopia por Energia Dispersiva mostrou que não houve a formação de TiCN no processo de deposição e para o tratamento dúplex houve uma grande presença dos elementos formadores de uma camada de compostos (TiN, TiCN, FeN), como C,Ti,N, Cr. Dentre os processos de deposição realizados, o tratamento dúplex foi o qual apresentou os melhores resultados, quando comparados à amostra base e as amostras que sofreram apenas deposição. ABSTRACT: Thin films of TiCN and FeN were deposited on UNC S32750 super duplex stainless steel by means of the cathodic cage deposition technique in order to outcome thin films over UNS S32750 super duplex stainless steel. To analyze the efficiency of the proposed deposition technique and to study the potential of improvement this film can offer to AISD steel, a deposition process and a simultaneous duplex treatment were carried out by comparison purposes. The treatments ran in a nitrogen - hydrogen atmosphere with 75% H2 + 25% N2, in presence or not of electrical insulation. The samples were characterized by Vickers Microhardness Assay, Scanning Electron Microscopy - SEM, Dispersive Energy Spectroscopy - EDS, Raman Spectroscopy. A significant addition in the microhardness of the samples under duplex treatment at 400 °C was observed, increasing 380% over the untreated sample. The microhardness of the samples that were deposited did not performed a large increase in relation to the untreated sample. SEM images demonstrated either deposition process or duplex treatment covered totally AISD surface. Raman spectroscopy revealed the formation of compounds based on titanium, except for duplex treatment specimen at 400 ° C. By Dispersive Energy Spectroscopy no formation of TiCN was detected in the deposition process, however the duplex treatment brought out a great presence of the elements forming compound layer (TiN, TiCN, FeN), such as C, Ti, N, Cr. Between both deposition processes performed, the duplex treatment presented the best results when compared with the base sample and the samples which only underwent deposition.