Nitretação à plasma

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - PGCEM - UDESC Doutorado em Ciências e Eng. de Materiais
Disciplina: TTS Prof.: Wilson L. Guesser 24/05/2012
Aluno: Rivio Arturo Ramirez e Tatiane Haskel
NITRETAÇÃO A PLASMA A indústria metal-mecânica demanda permanentemente aços com propriedades mecânicas e tribológicas cada vez mais exigentes, combinando baixos custos e melhor desempenho. Para conseguir este compromisso, a nitretação é normalmente usada, uma vez que é possível aprimorar consideravelmente a dureza superficial, diminuindo o atrito dos materiais e aumentando a resistência a corrosão. O processo de nitretação a plasma envolve um complexo conjunto de fenômenos que são mostrados no modelo da Figura 1. O plasma está constituído por um gás, parcialmente ionizado, contendo íons e elétrons em equilíbrio dinâmico, sendo que o sistema mantém a neutralidade globalmente. Os íons são acelerados na direção do material devido à aplicação de um campo elétrico negativo nas peças a serem tratadas. Após implantação, estes íons neutralizam-se e penetram por difusão térmica no corpo do material. É importante salientar que a presença de oxigênio (em geral ar residual) deve ser controlada para permitir uma boa formação da camada nitretada. Diferentemente de outras técnicas, tais como nitretação gasosa e banhos de sais, a nitretação a plasma permite um controle apurado do processo resultando em um produto de alta qualidade.

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Figura 1. Esquema do processo de nitretação a plasma.

A METALURGIA DA NITRETAÇÃO Como exemplo de nitretação mostramos resultados obtidos em dois tipos de aços. Um aço de “baixa liga” tipo 4140 (composição típica: C%: 0.4; Si%: 0.25, Cr%: 1.0; Mo%: 0.20) e um aço inox (316). Lembremos que o carbono forma compostos intersticiais com o Fe formando as fases γ (austenita cúbica centrada nas faces, CFC) e a α (ferrita, cúbica centrada no corpo, CCC), e cementita, Fe3C ortorrômbica (cúbica esticada em um de seus eixos).

Dependendo da