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Título: Diagnóstico do plasma por espectrometria ótica e nitretação a plasma a alta temperatura de aço inoxidável ISO 5832-1
Título(s) alternativo(s): Plasma Diagnose by optical spectrometry and high temperature plasma nitriding of stainless steel ISO 5832-1
Autor(es): Fujimura, Fabricio Norio
Cunha, Matheus Andrade Sanches
Orientador(es): Bernardelli, Euclides Alexandre
Palavras-chave: Nitretação
Plasma de alta temperatura
Análise espectral
Aço
Engenharia mecânica
Nitriding
High temperature plasmas
Spectrum analysis
Steel
Mechanical engineering
Data do documento: 11-Nov-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: FUJIMURA, Fabricio Norio. CUNHA, Matheus Andrade Sanches da; Diagnóstico do plasma por espectrometria ótica e nitretação a plasma a alta temperatura de aço inoxidável ISO 5832-1. 2016. 71 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
Resumo: A nitretação a plasma está sendo cada vez mais utilizada como processo de tratamento de superfície, com o objetivo de melhorar as propriedades de resistência mecânica, desgaste e resistência a corrosão. Trabalhos anteriores mostraram que tal tratamento pode ser realizado tanto em baixa (<400°C), quanto em alta temperatura (>1000°C). Entretanto, a nitretação a plasma acima de 1000°C apresenta dificuldade em formar uma camada nitretada. Com isto, o objetivo deste trabalho foi realizar um diagnóstico do plasma por Espectroscopia Ótica (EO) em baixa e em alta temperatura e correlacionar estes resultados com a nitretação do aço ISO-5832-1. Para tanto foram realizadas análises de OES à temperatura de 400, 600, 800 e 1000°C e a pressão de 3, 4, 5, 10, 15, 20 e 30 torr, sendo os demais parâmetros mantidos constantes. Os resultados mostram que o aumento da temperatura tem influência direta na formação das espécies presentes em plasma, sendo que quanto maior a temperatura, maior a formação de tais espécies. A pressão exerceu influência não linear, pois em alguns casos tem-se um aumento das espécies e em outros há uma diminuição na intensidade das espécies com o aumento da pressão. Após o diagnóstico do plasma em todas as condições acima mencionadas, foram realizadas duas nitretações a 1000°C, uma a 10 torr e outra a 30torr. As análises por Microscopia Ótica mostram que utilizando uma pressão de 30 torr obteve-se a formação de uma camada nitretada, enquanto que a 10 torr nenhuma camada se formou.
Abstract: Plasma nitriding is increasingly used as a surface treatment process in order to improve strength properties, wear and corrosion resistence. Some studies show that this treatment can be performed at low (<400°C) and high temperatures (> 1000°C). However, plasma nitriding above 1000°C presents difficulty in forming a nitrided layer. With this, the objective of this study was to perform a diagnosis of Optical Emission Spectroscopy (OES) in low and high temperatures and correlate these results with the nitriding of ISO-5832-1 steel. For both, analyzes were carried out at a temperature of 400, 600, 800 and 1000 ° C and pressure of 3, 4, 5, 10, 15, 20 and 30 torr, where the other parameters remained constant. The results show that the temperature increase has a direct influence on the formation of species present in the plasma, and the higher the temperature, the higher the formation of such species. The pressure exerted nonlinear effect, because in some cases has increased intensity of species and in others a decrease. After diagnosis the plasma in all the above-mentioned conditions, two nitriding at 1000 ° C, at 10 torr and 30 torr. Analysis by optical microscopy show that using a pressure of 30 torr was obtained a nitrided layer, while no layer was formed at 10 torr.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10513
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