Influência dos parâmetros de nitrocementação a plasma na resistência à corrosão e ao desgaste do aço AISI 304 - Cisquini, Paula (2014)
RESUMO: Neste trabalho é estudada a influência da temperatura e da atmosfera gasosa do tratamento de nitrocementação a plasma sobre a resistência à corrosão e ao desgaste do aço inoxidável austenítico AISI 304. Os testes de corrosão foram realizados através das técnicas eletroquímicas de espectroscopia de impedância eletroquímica e polarização linear anódica em solução de cloreto de sódio 3,5% e os de desgaste por ensaio de microdesgaste do tipo esfera livre com abrasivo de dióxido de silício. As caracterizações do material foram realizadas por difratometria de raios X, microscopia ótica, microscopia confocal 3D, microscopia eletrônica de varredura e microanálise por espectrometria de energia dispersiva. Na primeira etapa do trabalho, o tratamento de nitrocementação a plasma foi realizado nas temperaturas de 375°C, 430°C, 475°C e 555°C em atmosfera gasosa constituída de 80% N₂ + 2% CH₄ + 18% H₂, sob pressão de 3 Torr e tempo de 2 horas. Definida a melhor temperatura, 375°C, foi realizada a segunda etapa do trabalho usando as atmosferas de (80% N₂ + 2% CH₄ + 18% H₂), (40% N₂ + 2% CH₄ + 58% H₂), (80 % N₂ + 20% H₂) e (2% CH₄ + 98% H₂), mantendo-se as demais condições. Os melhores resultados foram obtidos nas superfícies nitrocementadas a plasma expostas às menores temperaturas (375°C e 430°C) sob atmosfera gasosa com a maior concentração de nitrogênio (80% N₂ + 2% CH₄ + 18% H₂), as quais formaram camadas duplex de austenita expandida livres de precipitados. A amostra tratada em 375°C apresentou a maior resistência à corrosão, mantendo-se passivada quando induzido o processo de corrosão durante a polarização até 1,5V. A amostra tratada em 430°C apresentou a maior resistência ao desgaste microabrasivo, provavelmente por possuir uma camada mais espessa que a tratada em 375°C (12,9 µm e 6,4 µm), uma vez que ambas possuem a mesma estrutura. A avaliação individual das camadas revelou que em camadas duplex de austenita expandida ɣN+ɣC produzidas por nitrocementação, o aumento da resistência à corrosão é determinado por ɣN, e o aumento da resistência ao desgaste por ɣC.