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Influência da nitretação a plasma no comportamento em fadiga dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e 316 (2006)

  • Authors:
  • Autor USP: MANFRINATO, MARCOS DORIGÃO - ENGMAT
  • Unidade: ENGMAT
  • Subjects: FADIGA DOS MATERIAIS; TENSÃO RESIDUAL; AÇO INOXIDÁVEL AUSTENÍTICO
  • Language: Português
  • Abstract: Os aços inoxidáveis austeníticos são materiais atrativos para serem utilizados em vários setores industriais que operam sob meios corrosivos, como por exemplo: indústria química, alcooleira, petroquímica, de papel e celulose, na prospecção de petróleo e nas indústrias têxtil e farmacêutica. Contudo, apresentam propriedades tribológicas pobres. No sentido de melhorar essas propriedades, como aumentar a dureza superficial, a resistência ao desgaste e a resistência à fadiga, vários métodos de tratamentos superficiais vêm sendo utilizados. Dentre eles, o mais eficiente é a nitretação por plasma. Este processo é realizado em uma câmara de vácuo sob uma mistura gasosa de hidrogênio e nitrogênio. É aplicada uma diferença de potencial entre o cátodo (porta amostras) e o ânodo (paredes da câmara), acelerando os íons contra a superfície da peça, aquecendo-a e arrancando elétrons de sua superfície. Os íons reagem com espécies da superfície do plasma formando compostos instáveis do tipo FeN que se recombinam para formarem nitretos estáveis. O sucesso deste tratamento se deve à baixa temperatura de operação, ao menor tempo efetivo de tratamento e ao controle da uniformidade da espessura da camada. A camada de nitretos formada durante o tratamento possui uma influência positiva na vida em fadiga de um componente, graças a dois motivos principais. O primeiro é o atraso na nucleação da trinca devido ao aumento da resistência mecânica superficial. O segundo motivo está relacionado coma introdução de tensões residuais compressivas durante o processo de endurecimento da superfície, que retarda a iniciação da trinca e diminui o fator de intensidade de tensão. Os corpos de prova foram nitretados a '400 GRAUS'C durante 6 horas, com uma pressão de 4,5 mbar e utilizando uma mistura gasosa de 80% vol. 'H IND.2' e 20%voI.'N IND. 2'. Ocorreu um aumento da resistência mecânica próxima á superfície, devido à camada de nitretos, o que ) ficou evidente com o sensível aumento no valor do limite de fadiga do material nitretado em relação ao não nitretado. O limite de fadiga do aço AISI 316 não tratado foi de 400MPa e do nitretado foi de 51 OMPa, enquanto que, para o aço AISI 304, o limite de fadiga do material não tratado foi de 380MPa e o limite para material submetido ao tratamento de nitretação foi de 560MPa
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 31.08.2006
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MANFRINATO, Marcos Dorigão; SPINELLI, Dirceu. Influência da nitretação a plasma no comportamento em fadiga dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e 316. 2006.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2006. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-15112006-221004/ >.
    • APA

      Manfrinato, M. D., & Spinelli, D. (2006). Influência da nitretação a plasma no comportamento em fadiga dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e 316. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-15112006-221004/
    • NLM

      Manfrinato MD, Spinelli D. Influência da nitretação a plasma no comportamento em fadiga dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e 316 [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-15112006-221004/
    • Vancouver

      Manfrinato MD, Spinelli D. Influência da nitretação a plasma no comportamento em fadiga dos aços inoxidáveis austeníticos AISI 304 e 316 [Internet]. 2006 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-15112006-221004/

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