Efeito da Rugosidade no Desgaste Microabrasivo do aço AISI H13 nitretado por plasma

Lucas Tomazi Durand; Marcio Mafra; Júlio César Klein das Neves; Euclides Alexandre Bernardelli

doi:10.20906/CPS/SICITE2015-0425

Resumo

Ferramentas para trabalho a quente, como matrizes e punções de forjamento, moldes para fundição, rolos para laminação e facas para corte são materiais que devem possuir elevada dureza e resistência ao desgaste abrasivo. Com o objetivo de elevar a dureza e a resistência ao desgaste, a nitretação pode ser aplicada. No entanto, além da dureza, a condição superficial do componente tem papel decisivo em seu comportamento em desgaste. Neste trabalho foi analisada a influência da rugosidade no coeficiente de desgaste microabrasivo do aço H13 temperado e nitretado. Para isso, amostras de aço AISI H13 com diâmetro de 18mm e espessura de 8mm foram temperadas, revenidas e posteriormente nitretadas por plasma a 500ºC por duas horas, em atmosfera contendo 15% H2, 75% Ar e 10% N2. Após a nitretação, as amostras foram separadas em três grupos, sendo o primeiro lixado com granulometria 600, o segundo polido e o terceiro permaneceu com a superfície resultante da nitretação. Análises metalográficas e de difração de raios-X (XRD) foram empregadas para caracterizar a microestrutura das amostras. As superfícies geradas foram caracterizadas por interferometria ótica. Os ensaios de microabrasão foram realizados com o equipamento CSM Calowear, para que fossem traçadas as curvas de desgaste para as amostras. As calotas de desgaste foram analisadas por microscopia ótica. Os resultados do difratograma de raios-X obtidos mostraram a formação da camada de compostos (Fe2-3N e Fe4N) sobre a superfície nitretada. Essa camada, extremamente frágil e quebradiça, influenciou nos resultados de desgaste da amostra com a superfície nitretada, que apresentou o maior coeficiente e a maior rugosidade. As amostras lixadas e polidas tiveram a camada de compostos retirada, resultando em menores coeficientes de desgaste. Além disso, o efeito do bombardeio iônico sobre a superfície nitretada também afeta na rugosidade, fazendo o coeficiente de desgaste ser maior.

Palavras-chave: nitretação; ensaio microabrasivo; rugosidade; coeficiente de desgaste