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Título: Efeito da variação do fluxo de metano e nitrogênio na cementação a plasma a baixa temperatura de ferro puro sinterizado
Autor(es): Prodocimo, Alisson
Nez, Rafhael de
Orientador(es): Bernardelli, Euclides Alexandre
Palavras-chave: Aço
Sinterização
Plasma (Gases ionizados)
Grafita
Engenharia mecânica
Steel
Sintering
Plasma (Ionized gases)
Graphite
Mechanical engineering
Data do documento: 11-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: PRODOCIMO, Alisson; NEZ, Rafhael de. Efeito da variação do fluxo de metano e nitrogênio na cementação a plasma a baixa temperatura de ferro puro sinterizado.2016. 53. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: A cementação a plasma a baixa temperatura é um tratamento termoquímico de superfície realizado comumente em aços inoxidáveis, uma vez que previne o fenômeno de sensitização se comparado com a cementação a altas temperaturas. Outras vantagens de se realizar tal tratamento a baixa temperatura é, o maior controle geométrico e dimensional, ao menor consumo de energia, por exemplo. Na cementação de aços, alguns trabalhos vêm sendo realizados [1, 2], entretanto, ainda não foram avaliados os efeitos de se pulsar os gases durante a cementação e cementação-nitretação. Com isto, neste trabalho realizou-se a cementação e a cementação nitretação a 500°C de ferro puro sinterizado, sendo estudada a influência do pulso de gases. A limpeza superficial das amostras melhorou quando foram pulsados os gases durante os tratamentos em relação a que não houve pulso dos gases. A espessura de camada teve um leve aumento para as amostras com maior tempo de pulso de cementação. Para as amostras cementadas com pulso dos gases a com maior tempo de pulso de metano apresentou a melhor regularidade e uniformidade de camada. Já para as amostras cementadas e nitretadas com pulso dos gases, a amostra com o tempo intermediário de pulso de nitrogênio foi a que apresentou melhor regularidade e uniformidade de camada. Na análise difratográfica, todas as amostras apresentaram cementita (Fe3C) e a fase ferrita (α – Fe). Nas amostras cementadas e nitretadas com pulso dos gases, houve também a presença de uma zona de difusão e nitretos, com exceção da amostra com o menor tempo de pulso do nitrogênio. De modo geral, o pulso dos gases durante os tratamentos se mostrou eficiente em evitar a formação de grafite na superfície das amostras bem como melhorar a uniformidade e espessura média da camada formada.
Abstract: Low temperature plasma carburizing is a surface thermochemical treatment commonly performed on stainless steels as it prevents the sensitization phenomenon when compared to carburizing at high temperatures. Other advantages of performing such a low temperature treatment is, for example, the greater geometric and dimensional control, the lower energy consumption. However, the effects of pulsating the gases during carburizing and carburizing - nitriding have not yet been evaluated in the carburizing of steels, [1, 2]. In this work, carburizing and carburizing - nitriding were carried out at 500 ° C of sintered pure iron, and the influence of the gas pulse was studied. Surface cleaning of the samples improved when the gases were pulsed during the treatments in which there was no gas pulse. The layer thickness had a slight increase for the samples with a longer carburizing pulse time. For samples cemented with pulse of gases a with higher methane pulse time presented the best regularity and uniformity of layer. As for the cemented and nitrided samples with pulse of the gases, the sample with the intermediate time of nitrogen pulse was the one that presented better regularity and uniformity of layer. In the diffractographic analysis, all the samples had cementite (Fe3C) and the ferrite phase (α - Fe). In the cemented and nitrided samples with pulse of gases, there was also the presence of a diffusion zone and nitrites, except for the sample with the shortest pulse time of the nitrogen. In general, the gas pulse during the treatments was efficient in avoiding the formation of graphite on the surface of the samples as well as improving the uniformity and average thickness of the formed layer.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10499
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