Cementação do aço inoxidável AISI 304 usando plasma frio - Barcelos, Marcos Antonio (2014)
RESUMO: O uso dos aços inoxidáveis austeníticos ocorre principalmente em setores da indústria que necessitam de boas propriedades de resistência à corrosão e não tão elevada resistência ao desgaste e boa tenacidade. Assim, propriedades tribológicas necessitam ser melhoradas e alguns métodos de tratamento superficial estão sendo utilizados para este fim, dentre eles o de cementação por plasma. O objetivo deste trabalho foi aumentar a dureza superficial e a resistência ao desgaste do aço AISI 304 através do processo de cementação a plasma frio. Os tratamentos termoquímicos foram realizados usando uma mistura gasosa fixa de 93% de H₂ e 7% de CH₄ com tempo variando de 1 a 8 horas nas temperaturas de 350, 380 e 410ºC sob uma pressão de 520 Pa. Para todas as amostras os resultados obtidos por difração de Raios-X mostram que não há presença de carbonetos. Ainda para as mesmas amostras foram identificadas picos deslocados para esquerda evidenciando a formação de austenita expandida devido ao acréscimo de carbono no reticulado cristalino. Microestruturas das camadas cementadas obtidas por microscopia eletrônica de varredura confirmam a formação de austenita expandida e o tratamento que favoreceu a maior espessura foi para a condição de 410ºC durante 8 horas. Perfis de dureza Vickers medidos mostram que o melhor resultado ocorreu também nesta temperatura, porém para o tempo de 5 horas. Ensaios de resistência ao desgaste microabrasivo por esfera livre foram feitos e verificou-se que para 410ºC o tempos de tratamento de 5 e 8 horas foram similares. Os resultados mostram que os mecanismos de desgaste que atuam no processo podem ser por rolamento ou deslizamento. Estes mecanismos atuantes irão depender das condições operacionais envolvidas.