Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/tmm.00602001
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

DESGASTE E ATRITO DA CAMADA NITRETADA DO AÇO ABNT H13 NITRETADO POR PLASMA PULSADO

WEAR AND FRICTION OF THE NITRIED LAYER OF AN ABNT H13 TOOL STEEL NITRIDED BY PULSED PLASMA

Leite, Mario Vitor; Figueroa, Carlos Alejandro; Baumvol, Israel Jacob R.; Basso, Rodrigo Leonardo de O.; Mei, Paulo Roberto; Sinatora, Amilton

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Resumo

Discos de aço ABNT H13 foram nitretados por plasma pulsado numa atmosfera 20% N2 e 80% H2, à temperatura de 400ºC em diferentes tempos: 1 h, 4 h, 9 h, 16 h e 36 h. Estes discos foram testados num tribômetro para simular o desgaste por deslizamento. Para isto, foi utilizada uma esfera de Si3N4 de 7,14 mm de diâmetro e carga normal aplicada de 800 N. O disco deslizou sob a esfera sem a presença de um lubrificante por 8 h, à velocidade de 0,05 ms–1, totalizando uma distância de deslizamento de 1.440 m. Os resultados deste ensaio mostram que, quanto maior o tempo de nitretação, menor o volume de material desgastado. Os mecanismos de desgaste observados são: deformação plástica, sulcamento e lascamento e estão relacionados com as características microestruturais da camada nitretada. O coeficiente de atrito medido é de 0,2 para todas as condições testadas.

Palavras-chave

Nitretação por plasma, Desgaste por deslizamento, Atrito

Abstract

ABNT H13 tool steel discs were nitrided by pulsed plasma in an atmosphere 20% N2 and 80% H2 at a temperature of 400ºC in different times: 1 h, 4 h, 9 h, 16 h and 36 h. The discs were tested in a tribometer in order to study the sliding wear of the nitrided material. A sphere of Si3N4 with a diameter of 7.14 mm was used. A normal load of 800 N was applied. The discs slid under the sphere without lubricant for 8 h at a sliding speed of 0.05 ms-1 up to reach a total distance of 1.440 m. The results show that longer nitriding times reduce the volume of wear. The following wear mechanisms are observed: plastic deformation, ploughing and spalling. These mechanisms are correlated to the microstructure of the nitrided layer. The friction coefficient is 0.2 for all tested conditions.

Keywords

Plasma nitriding, Sliding, Friction.

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