Nitretação por Plasma e Tratamento Termoquímico de Boretação em Incoloy 800H: Resistência ao Desgaste e Corrosão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Gonçalves, Luíza Kauane Machado
Orientador(a): Costa, Cesar Edil Da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/20279
Resumo: Em um cenário industrial onde a competitividade e a contenção de custos são prioridades, há uma crescente demanda por soluções que aumentem o desempenho dos materiais, especialmente para reduzir a necessidade de manutenção e melhorar a durabilidade dos componentes. O Incoloy 800H, conhecido por sua resistência a altas temperaturas e à corrosão, é amplamente utilizado em ambientes industriais. Este estudo investigou os efeitos dos tratamentos de superfície, como a nitretação por plasma a 400 °C e a boretação a 800 °C e 950 °C, aplicados a amostras de Incoloy 800H. O objetivo principal é avaliar como esses tratamentos influenciam as propriedades mecânicas, como dureza e resistência ao desgaste, e a resistência à corrosão. As amostras foram analisadas por difração de raios-X para identificar as fases cristalinas formadas, ensaios tribológicos de pino a disco para avaliar o comportamento ao desgaste, e ensaios eletroquímicos para a resistência à corrosão. Os resultados mostraram que a nitretação a 400 °C formou uma camada de nitretos com espessura média de 3,0 μm e dureza de 1600 HV0,01. A boretação a 950 °C resultou em uma camada de boretos mais espessa (20,2 μm), com dureza superior a 1900 HV0,01, apresentando a menor taxa de desgaste. A difração de raios-X confirmou a formação de Fe2B e Ni3B nas amostras boretadas. Em termos de resistência à corrosão, as amostras não tratadas apresentaram a melhor proteção devido à camada passivante de óxido de níquel, seguidas pela boretação a 800 °C, enquanto a nitretação obteve piores resultados. Esses resultados indicam que a boretação, especialmente a 950 °C, oferece melhorias na resistência ao desgaste, enquanto a boretação a 800 °C proporciona uma resistência à corrosão.
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Incoloy 800H, known for its resistance to high temperatures and corrosion, is widely used in industrial environments. This study investigated the effects of surface treatments, such as plasma nitriding at 400 °C and boronizing at 800 °C and 950 °C, applied to Incoloy 800H samples. The main objective was to assess how these treatments influence mechanical properties, such as hardness and wear resistance, as well as corrosion resistance. The samples were analyzed by X-ray diffraction to identify the formed crystalline phases, pin-on-disk tribological tests to evaluate wear behavior, and electrochemical tests for corrosion resistance. The results showed that nitriding at 400 °C formed a nitride layer with an average thickness of 3.0 μm and hardness of 1600 HV0.01. Boronizing at 950 °C resulted in a thicker boride layer (20.2 μm), with hardness exceeding 1900 HV0.01, exhibiting the lowest wear rate. X-ray diffraction confirmed the formation of Fe2B and Ni3B in the boronized samples. In terms of corrosion resistance, the untreated samples showed the best protection due to the nickel oxide passivating layer, followed by boronizing at 800 °C, while nitriding exhibited the poorest results. These results indicate that boronizing, especially at 950 °C, provides improvements in wear resistance, while boronizing at 800 °C offers superior corrosion resistance.Nickel alloyPlasma nitridingBoronizingTribologyCorrosioneec489b2-15eb-4725-bbb3-a6b0897178a5virtual::15262-1eec489b2-15eb-4725-bbb3-a6b0897178a5virtual::15262-1LICENSElicense.txtWritten by org.dspace.content.LicenseUtilstext/plain; charset=utf-81601https://acad.repositorio-institucional-prod9.server.udesc.br/bitstreams/d17e6106-f9d8-4389-9a2c-c30d3c70b7c2/download7e7f8753bca4ca4a71293e48cccc5abfMD51falseAnonymousREADORIGINALDocumento UDESC 00003500_2025.pdfDocumento UDESC 00003500_2025.pdfapplication/pdf2716529https://acad.repositorio-institucional-prod9.server.udesc.br/bitstreams/b9ff7c54-1e6f-4f6a-9669-ca0e9e509f4d/downloadb185084f16f4bf0b6413a17ec9e804a0MD52trueAnonymousREADTEXTDocumento UDESC 00003500_2025.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2025-02-13T06:00:14Z (GMT).Extracted texttext/plain103503https://acad.repositorio-institucional-prod9.server.udesc.br/bitstreams/613cd9c5-d583-48c2-a6d6-369b2cd4834a/downloadbdb35560869d10d4b8cb1b669ffef005MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDocumento UDESC 00003500_2025.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.PDFBoxThumbnail on 2025-02-13T06:00:15Z (GMT).Generated Thumbnailimage/jpeg2704https://acad.repositorio-institucional-prod9.server.udesc.br/bitstreams/96877e16-fb1b-46d8-a569-9466ad31cd4d/downloadaa18c452fc27955db96ef01bf9ccc01cMD54falseAnonymousREADUDESC/202792026-02-25T17:51:52.098Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/br/Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.udesc.br:UDESC/20279https://acad.repositorio-institucional-prod9.server.udesc.brBiblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://pergamumweb.udesc.br/biblioteca/index.phpPRIhttps://repositorio-api.udesc.br/server/oai/requestri@udesc.bropendoar:63912026-02-25T17:51:52Repositório Institucional da UDESC - Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC)false
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