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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5212| Título: | Tribocorrosão da martensita de nitrogênio obtida por SHTPN sobre o aço AISI 409 |
| Autor(es): | Souza, Amanda Pires Nogueira de |
| Orientador(es): | Borges, Paulo César |
| Palavras-chave: | Tribologia - Corrosão Aço inoxidável - Corrosão Nitruração - Tratamento térmico Martensita Desgaste mecânico Tribology - Corrosion Steel, Stainless - Corrosion Nitriding - Heat treatment Martensite Mechanical wear |
| Data do documento: | 14-Abr-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SOUZA, Amanda Pires Nogueira de. Tribocorrosão da martensita de nitrogênio obtida por SHTPN sobre o aço AISI 409. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
| Resumo: | Diversos tratamentos superficiais vêm sendo aplicados aos aços inoxidáveis a fim de aumentar a resistência mecânica sem que haja prejuízos à resistência à corrosão. Dentre estes, o Tratamento Térmico de Solubilização após Nitretação a Plasma (SHTPN) mostrou-se hábil em proporcionar aumento de ambas as propriedades mediante a formação de martensita de nitrogênio na superfície de um aço inoxidável ferrítico AISI 409. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da têmpera e revenido no desempenho à tribocorrosão da camada martensítica na superfície do aço AISI 409 após SHTPN. Sendo assim, as amostras foram tratadas via SHTPN, o qual consistiu em 2 etapas: nitretação a plasma à 510 ºC e solubilização à 1100 °C. Em seguida, as amostras foram temperadas à 1050 ºC e revenidas em três diferentes temperaturas de 250 ºC (SHTPN+TR250), 450 ºC (SHTPN+TR450) e 650 ºC (SHTPN+TR650). Após os tratamentos, as amostras foram caracterizadas pelas seguintes técnicas de análise: difração de raios-x (DRX), Microscopia óptica (MO), Microscopia eletrônica de varredura (MEV), microdureza Vickers e nanoindentação. A resistência à corrosão das condições de fornecimento e revenidas foram avaliadas pela técnica de extrapolação de Tafel em solução de 0,5 Mol.L-1 de NaCl. Foram utilizadas medições eletroquímicas e de coeficiente de atrito durante o deslizamento bidirecional a fim de monitorar o comportamento quanto à tribocorrosão. Estes ensaios foram realizados através de um Tribômetro com configuração reciprocating acoplado a um potenciostato portátil. A quantificação de corrosão antes e durante o deslizamento foi analisada por resistência de polarização linear (RPL). Os resultados obtidos após os tratamentos evidenciaram a formação da camada martensítica de nitrogênio sobre o substrato ferrítico. Todas as amostras tratadas apresentaram valores de dureza superiores à amostra de fornecimento. As análises de corrosão evidenciaram maior nobreza para a condição SHTPN+TR250 (0,083 V vs. SHE) e menor resistência para a condição SHTPN+TR650 (-187 V vs. SHE). Para os resultados de tribocorrosão: As medidas do potencial de circuito aberto (OCP) foram eficientes registrar as alterações do potencial da superfície em função das condições de desgaste. Os potenciais medidos indicam a existência de acoplamento galvânico durante o ensaio. As condições tratadas exibiram maior resistência, independente dos tempos de latência. A condição SHTPN+TR450, exibiu maior resistência à tribocorrosão em comparação às demais condições, apresentando menor perda de volume/ciclo sob deslizamento; e maior perda de volume para a condição SHTPN+TR650. |
| Abstract: | Several surface treatments have been applied to stainless steels with purpose to increase mechanical properties without damaging corrosion resistance. Among these, the Solution Heat Treatment after Plasma Nitriding (SHTPN) was able to provide an increase in both properties through the formation of nitrogen martensite. In this context, the purpose was to evaluate the tribocorrosion performance of SHTPN treated AISI 409 steel, quenching and tempering. After treatments, the samples were characterized by: x-ray diffraction (XRD), optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (SEM), Vickers microhardness and nanoindentation. The corrosion resistance evaluated using the Tafel extrapolation technique in a solution of 0.5 Mol.L-1 NaCl. Electrochemical and friction coefficient measurements were used during bidirectional sliding to monitor the tribocorrosion behavior, using reciprocating tribometer integrated with a potentiostat. The corrosion quantification before and during sliding was analyzed by linear polarization resistance (RPL). Results indicated that the treatment of SHTPN promoted the formation of the martensitic nitrogen layer on the ferritic substrate. All treated samples showed hardness values higher than the untreated sample. The corrosion analyzes showed greater resistance for the condition SHTPN + TR250 (0.083 V vs. SHE) and less resistance for the condition SHTPN+TR650 (-187 V vs. SHE). For the results of tribocorrosion: The potential measurements of open circuit (OCP) were efficient in providing information about electrochemical state under tribological influence, showing the effect of the galvanic coupling during the test. The treated conditions exhibited greater resistance, that was independent of latency times. The condition SHTPN + TR450 exhibited greater tribocorrosion resistance compared to the other conditions, with less total wear volume under sliding; and lower resistance for the condition SHTPN+TR650. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5212 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais |
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