Análise do comportamento em desgaste do aço AISI P20 e aço AISI 4340 nitretado e nitrocementado a plasma

Abstract

Na metalurgia é possível o desenvolvimento de técnicas para melhorar as características de materiais, e uma dessas técnicas que vêm sendo bastante utilizada nos últimos anos é o processo de tratamento de superfície a plasma. Os tratamentos de nitretação e nitrocementação a plasma visam o tratamento termoquímico da superfície de materiais metálicos influenciando diretamente na dureza da camada superficial formada. O objetivo deste trabalho é verificar a influência da nitretação e nitrocementação a plasma na resistência ao microdesgaste abrasivo dos aços AISI P20 e AISI 4340, os quais possuem baixa resistência ao desgaste. O tratamento termoquímico foi realizado em temperatura de 525°C por 5 horas, utilizando uma mistura gasosa de 80% N2 + 17% de H2 + 3% de CH4 para o tratamento de nitrocementação e 80% N2 + 20% de H2 para o tratamento de nitretação. Foram realizados dureza na superfície dos materiais e realizados testes de desgaste microabrasivo por esfera fixa para verificar a eficácia dos tratamentos. A dureza do material tratado apresentou aumento significativo quando comparado ao material base, os valores obtidos foram de 788 HV (AISI P20 nitretado), 542 HV (AISI P20 nitrocementado) e 993 HV (AISI 4340 nitrocementado). A resistência ao desgaste microabrasivo por esfera fixa do material foi influenciada pela dureza da camada, sendo maior para os materiais de maior dureza após tratamento, mostrando a eficiência do tratamento comparando com material base, o que diminui o volume de desgaste, o coeficiente de desgaste e altura da calota de desgaste.