On the plasma-assisted modifications of pre-textured surfaces: shallow depth nitriding in cast iron, topography and instrumented sclerometry test response. (2019)
- Authors:
- Autor USP: SANTOS FILHO, DINECIO DOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMT
- Subjects: FERRO FUNDIDO CINZENTO; DESGASTE; ELEMENTOS DE MÁQUINAS; MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA; TRATAMENTO TÉRMICO
- Language: Inglês
- Abstract: Um conceito de tratamento por plasma para beneficiamento de superfícies previamente texturizadas de componentes produzidos em ferro fundido cinzento perlítico é proposto. Consiste de uma nitretação a plasma a baixas temperaturas e tempos curtos, de forma a aumentar a dureza da superfície através da formação de nitretos a profundidades rasas da superfície do ferro fundido. Como resultado, o padrão de rugosidade da superfície previamente texturizada é preservado após o tratamento. Uma revisão sobre desgaste de cilindros de motor de combustão interna em conjunto com pesquisa de base foi conduzida, a qual consistiu em uma descrição de características de desgaste observadas experimentalmente. A pesquisa de base reafirmou a relevância de iniciativas para melhoramento da resposta ao desgaste e atrito de superfícies pré-texturizadas produzidas em ferro fundido, tais quais são os cilindros do motor de combustão interna. Uma série de experimentos de nitretação a plasma foi realizada em amostras extraídas de cilindros de motor de combustão interna. Amostras planas, obtidas a partir de frações de material extraídas da parede de um cilindro de bloco de motor, foram texturizadas em laboratório de forma a emular a distribuição de rugosidade típica de um processo regular de brunimento de cilindro do tipo platô (plateau honing). Complementarmente, um experimento tipo estudo de caso foi conduzido em uma amostra brunida de um cilindro de motor de combustão interna, cuja superfície em sua forma original (cilíndrica) foi previamente texturizada através de operações industriais de brunimento. Desta forma, uma entre as potenciais aplicações da pesquisa foi avaliada. Medições de rugosidade por interferometria 3-D foram conduzidas antes e após o tratamento por plasma, para avaliar a estabilidade topográfica das superfícies texturizadas. A formação de nitreto de ferro-ɛ (Fe3N) foiidentificada via análise por difração de raios-X. Adicionalmente, o perfil de concentração de nitrogênio foi avaliado quantitativamente usando microanálise por espectroscopia (raios-X) por comprimento de onda dispersivo, fundamentando a formação de nitreto em profundidade rasa. Medições de microdureza e resultados do teste de esclerometria linear instrumentada indicaram que a formação de nitreto de ferro-ɛ e endurecimento por solução sólida podem prover propriedades melhoradas à superfície de componentes gerais produzidos em ferro fundido de matriz perlítica, tais quais o aumento da resistência ao desgaste e diminuição do coeficiente de atrito aparente, nas condições avaliadas. Os resultados demonstraram que o padrão de textura de rugosidade foi satisfatoriamente preservado após o tratamento, o que foi suportado pela observação direta das superfícies via microscopia eletrônica de varredura.
- Imprenta:
- Data da defesa: 09.12.2019
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ABNT
SANTOS FILHO, Dinecio dos. On the plasma-assisted modifications of pre-textured surfaces: shallow depth nitriding in cast iron, topography and instrumented sclerometry test response. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-03032020-135653/. Acesso em: 24 abr. 2024. -
APA
Santos Filho, D. dos. (2019). On the plasma-assisted modifications of pre-textured surfaces: shallow depth nitriding in cast iron, topography and instrumented sclerometry test response. (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-03032020-135653/ -
NLM
Santos Filho D dos. On the plasma-assisted modifications of pre-textured surfaces: shallow depth nitriding in cast iron, topography and instrumented sclerometry test response. [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-03032020-135653/ -
Vancouver
Santos Filho D dos. On the plasma-assisted modifications of pre-textured surfaces: shallow depth nitriding in cast iron, topography and instrumented sclerometry test response. [Internet]. 2019 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-03032020-135653/
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