Cromização em caixa do aço ferramenta AISI M2 utilizando irradiação por micro-ondas como fonte de aquecimento

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Takahashi, Luciana [UNESP]
• Orientador(a): Gallego, Juno [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Cromização em caixa; Micro-ondas; Aquecimento híbrido por micro-ondas
• Palavras-chave em Inglês: Pack chromizing; Microwave; Microwave hybrid heating
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/243058

Aços ferramenta possuem um vasto campo de aplicação na indústria metal-mecânica, vinculada a confecção de ferramentas de usinagem, matrizes para estampagem profunda, entre outras. Para aumentar a vida útil dessas ferramentas podem ser aplicados revestimentos endurecidos, entre eles a formação de revestimento rico em cromo por meio de tratamentos eletroquímicos que industrialmente usam o cromo hexavalente - uma substância altamente poluente e carcinogênica. A técnica de cromização em caixa é um tratamento realizado em altas temperaturas, mas que tem a vantagem de usar cromo metálico que torna o processo mais limpo e sustentável. No presente trabalho peças do aço ferramenta AISI M2 foram cromizadas em caixa com uma mistura de pós composta por cromo metálico ou ferro-cromo em pó, um ativador (NH4Cl) e um composto inerte (Al2O3). Para o tratamento termoquímico construiu-se um aparato que permitiu o uso da técnica do aquecimento híbrido por irradiação com micro-ondas, quando temperaturas iguais ou superiores a 1000°C foram mantidas durante 1 hora. Os revestimentos foram examinados por microscopia óptica (MO) e eletrônica de varredura (MEV), além de análises por espectroscopia de energia dispersiva de elétrons (EDS), difração de Raios-X (DRX) e microdureza Vickers. Os resultados mostraram que as regiões externas das camadas são compostas preponderantemente por duros carbonitretos de cromo. A fonte de cromo usada na cromização em caixa mostrou afetar a qualidade da camada, sendo que as amostras preparadas com ferro-cromo apresentaram revestimentos com espessura mais uniforme e maior dureza que aquelas preparadas com cromo metálico. As camadas formadas usando ferro-cromo obtiveram espessuras entre 5,4 e 6,9μm e dureza média 3,5 vezes superiores à dureza do substrato, enquanto as amostras preparadas com cromo metálico mostraram camadas com espessuras entre 6,5 e 7,8μm e dureza média 2,5 vezes à dureza do substrato.