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Título: Influência do fluxo intermitente de nitrogênio na formação da camada nitretada do aço inoxidável ISO 5832-1
Título(s) alternativo(s): Influence of intermittent nitrogen flow on the formation of the nitrided layer of ISO 5832-1 stainless steel
Autor(es): Zinkoski Neto, Olavio
Orientador(es): Bernardelli, Euclides Alexandre
Palavras-chave: Nitruração
Aço austenítico
Austenita
Nitriding
Austenitic steel
Austenite
Data do documento: 28-Nov-2023
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: ZINKOSKI NETO, Olavio. Influência do fluxo intermitente de nitrogênio na formação da camada nitretada do aço inoxidável ISO 5832-1. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023.
Resumo: O aço ABNT ISO 5832-1 trata-se de um aço austenítico que é usado para aplicações com riscos elevados de corrosão, porém seu baixo teor de carbono o inviabiliza para aplicações nas quais a dureza é necessária. Como estratégia de endurecimento superficial de aços dessa natureza é tratado nesse trabalho a nitretação a plasma por fluxo pulsado de nitrogênio que surge como alternativa para um tratamento a baixa temperaturas, com a finalidade de manter a característica inerente de proteção a corrosão, por meio de difusão de átomos de nitrogênio intersticial. Esse processo segue uma metodologia de períodos de fornecimento de nitrogênio seguidos de períodos de não fornecimento segundo a lógica: 120/120, 48/192, 24/216 e 12/228, com esses parâmetros sendo medidos em segundos, além de uma nitretação contínua a fim de estabelecer comparação. Todas as nitretações tiveram um tempo total de 2h. Os resultados obtidos para espessura da camada nitretada estão de acordo com a literatura e diminuem junto ao tempo de fornecimento de nitrogênio. Na mesma linha, a concentração de nitrogênio na camada nitretada apresentou queda junto ao tempo de fornecimento de nitrogênio, porém numa ordem menor que a vista em trabalho com períodos de pulsos maiores. Já a dureza superficial apresentou uma tendência de similaridade para todos as condições testadas. Dessa forma, constata-se que o fluxo pulsado de nitrogênio em pulsos menores promove camadas nitretadas com maior teor de nitrogênio em comparação com períodos de pulso maiores. Assim, o uso do fluxo intermitente de nitrogênio para controle da camada nitretada se mostra benéfico, uma vez que a alteração desse parâmetro produz resultados distintos.
Abstract: ABNT ISO 5832-1 steel is an austenitic steel that is used for applications with high risks of corrosion, but its low carbon content makes it unsuitable for applications where hardness is necessary. As a surface hardening strategy for steels of this nature, this work deals with plasma nitriding by pulsed flow of nitrogen, which appears as an alternative to low temperature treatment, with the purpose of maintaining the inherent characteristic of corrosion protection, through diffusion. Of interstitial nitrogen atoms. This process follows a methodology of periods of nitrogen supply followed by periods of non-supply according to the logic: 120/120, 48/192, 24/216 and 12/228, with these parameters being measured in seconds, in addition to continuous nitriding in order to establish comparison. All nitridations took a total of 2h. The results obtained for the thickness of the nitrided layer are in accordance with the literature and decrease with the nitrogen supply time. In the same vein, the nitrogen concentration in the nitrided layer showed a drop along with the nitrogen supply time, but in a smaller order than that seen in work with longer pulse periods. Surface hardness showed a similar trend for all tested conditions. Thus, it appears that the pulsed flow of nitrogen in smaller pulses promotes nitrided layers with higher nitrogen content compared to longer pulse periods. Thus, the use of intermittent nitrogen flow to control the nitrided layer proves to be beneficial, since changing this parameter produces different results.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37567
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