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Obtenção e análise de camadas nitretadas em aços baixo carbono utilizando banhos de sais atóxicos
Vinicius Timm Bonow

Última alteração: 30-11-2018

Resumo


Aços de baixo carbono são largamente utilizados na produção de componentes mecânicos, tendo como limitante a sua baixa dureza e resistência à corrosão. Embora apresentem vantagens, principalmente no que tange o custo, algumas propriedades precisam ser otimizadas para melhorar o desempenho do componente a ser produzido. Tratamentos superficiais, geralmente, são utilizados como alternativas para melhorar as propriedades desses materiais. A nitretação é uma boa escolha, consistindo na introdução de átomos de nitrogênio na rede atômica de materiais metálicos, fundamentada pelo fenômeno da difusão. Esse tratamento tem mostrado melhoras na dureza superficial, propriedades mecânicas, resistência ao desgaste e à corrosão. Contudo, processos comerciais envolvem a utilização de substâncias tóxicas e agressivas ao meio ambiente. Nesse sentido, este trabalho tem por objetivo estudar a obtenção de uma camada superficial nitretada em banho de sais atóxicos, que não gerem impactos ambientais. Para tanto, foram utilizados sais de Nitrato de Potássio (KNO3) e Nitrito de Sódio (NaNO2), os quais não apresentam riscos de toxicidade, quando comparados aos sais usuais a base de cianetos. Amostras com área superficial aproximada de 1 cm2 foram polidas, limpas e desengraxadas com auxílio de um banho utlrassônico e acetona. Após, as amostras passaram por medições dimensionais com auxílio de paquímetro, avaliação de rugosidade e verificação de massa em uma balança analítica. Depois disso, as amostras foram colocadas em um cadinho de porcelana e imersas aos sais KNO3 e NaNO2, individualmente, e então encaminhadas ao forno previamente aquecido à temperatura de 650°C, pelo período de três horas. Posteriormente as amostras passaram novamente por medições dimensionais, avaliação de rugosidade e verificação de massa final. As amostras foram então embutidas, lixadas e polidas para observação microestrutural e análise de microdureza. Na microestrutura observada em microscópio ótico, ficou evidenciada a formação de camadas e o aumento de dureza foi confirmado em testes de microdureza Vickers. Um aspecto negativo do tratamento proposto foi decorrente ao acabamento superficial, que apresentou formação de óxidos e alta rugosidade. Como perspectivas futuras pretende-se estudar diferentes parâmetros de tempo e temperatura, como também a influência da adição de ativadores na composição do banho do sal, para melhorar o aspecto visual da camada a ser obtida.

Palavras-chave


Nitretação; Nitrato de Potássio; Nitrito de Sódio; Dureza; Impactos Ambientais

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