Avaliação da resistência ao desgaste microabrasivo do aço ferramenta AISI D2 nitretado a plasma - Conci, Maycoln Depianti (2012)
RESUMO: A nitretação iônica ou nitretação a plasma é considerada uma das primeiras técnicas a plasma amplamente usada para a modificação das superfícies de materiais em aplicações tribológicas na indústria. O presente trabalho estuda relações entre resistência ao desgaste microabrasivo, tempo de tratamento e temperaturas aplicadas na formação de camadas nitretadas do aço ferramenta AISI D2. Amostras foram tratadas em dois diferentes patamares de temperatura a 470 ºC e 500 ºC com uma pressão fixada em 4 Torr e três diferentes potenciais de nitrogênio foram usados na composição das misturas gasosas de N2 e H2, sendo 5% de N2com 95% de H2, 10% de N2com 90% de H2e 20% de N2com 80% de H2, todos por períodos de 1, 3 e 6 horas, produzindo assim um conjunto de 18 condições de tratamento. O aprimoramento das propriedades tribológicas do aço ferramenta AISI D2 foi analisado por meio de ensaios de microdureza superficial, pelo delineamento do perfil de dureza das camadas nitretadas e ensaio de desgaste microabrasivo com esfera livre. A caracterização do material foi realizada usando microscopia óptica com diferentes tipos de reagentes e por meio de difração de raios-X. Por fim, as calotas produzidas durante os ensaios de microabrasão foram investigadas com auxílio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) no intuito de identificar a predominância dos mecanismos de desgaste impostos ao material. Ficou evidenciado que curtos períodos de tempo são responsáveis por um pico de endurecimento do material próximo da superfície em torno 1375 HV, associado aos melhores índices de resistência ao desgaste microabrasivo do aço ferramenta AISI D2 mesmo com camadas de menor espessura. As condições que apresentaram melhor desempenho tiveram um incremento de 20% na resistência ao desgaste e de 100% na dureza superficial quando comparadas ao material não tratado.