Avaliação da resistência ao desgaste abrasivo do aço AISI H13 nitretado pelo processo de descargas elétricas (NDE)
Carlos Eduardo Santos1; Ernane Rodrigues Silva1; Marcelo Araújo Câmara2
1 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; 2 Universidade Federal de Minas Gerais
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0325
Resumo
A nitretação é um processo de tratamento termoquímico que utiliza diversas técnicas, dentre elas a nitretação a plasma e a iônica, formando nitretos que melhoram a resistência mecânica de dureza e desgaste por abrasão do material. Durante o processo de usinagem por descargas elétricas (EDM), utilizando água deionizada em uma solução de ureia que tem por função o papel do fluido dielétrico, foi possível fazer a nitretação por descargas elétricas (NDE), implantando o nitrogênio desprendido da solução por meio do canal de plasma formado, com pulsos de 1s de centelhamento e corrente fixa de 20 amper. As amostras de aço AISI H13 normalizado torneadas com diâmetro de 19 mm foram submetidas ao processo NDE durante 5 minutos, gerando uma cavidade de 16 mm por meio do eletrodo de cobre eletrolítico, e solução dielétrica em H2O com 10 g/l de fertilizante contendo 45% de ureia granulada, após a diluíção a condutividade elétrica da solução ficou entre 15 a 30 μS/cm. Os testes foram realizados em uma máquina de eletroerosão por penetração adaptando uma cuba de aço inoxidável 304 com bomba submersa para recirculação do fluido, com intuito de manter a concentração da solução e lavar a formação de carvão durante a usinagem por descargas elétricas. As amostras eram pesadas em uma balança de precisão antes e após o ensaio para cálculo da taxa de remoção de material, comparando a eficiência em relação ao processo convencional com fluido dielétrico à base de hidrocarbonetos. Após os ensaios de EDM, amostras de aço AISI H13 normalizado sem adição de ureia, amostras nitretadas por NDE e amostras que foram nitretadas a plasma em câmaras de vácuo tradicional foram submetidas ao ensaio de desgaste por deslizamento em um tribômetro, utilizando a técnica de pino sob disco, avaliando a taxa de desgaste por deslizamento durante 1000 m de distância percorrida com carga normal de 15 N e contra corpo esférico de WC/Co com diâmetro de 6 mm. Para caracterização das imagens a técnica de microscopia eletrônica de Varredura (MEV) foi utilizada
Palavras-chave: Nitretação; Desgaste Abrasivo; ureia