Texturização de aço baixo carbono SAE 1004 via plasma DC

Abstract

Neste trabalho, amostras de aço baixo carbono SAE 1004 foram submetidas ao tratamento termoquímico de nitretação via plasma DC, visando obter uma texturização superficial e estruturação da microestrutura. Foram realizados estudos em diferentes condições para tratamento superficial de nitretação variando-se a mistura gasosa N2-H2 e empregando duas máscaras diferentes para promover a texturização superficial: grids de cobre e grids de níquel. Três concentrações de nitrogênio na mistura gasosa N2-H2 (baixa concentração, 5% de N2; concentração clássica de nitretação, 75% de N2; e alta concentração 95% de N2) foram empregadas. Com a escolha dessas variáveis no processo de nitretação foi possível definir a melhor condição de nitretação para a texturização. A caracterização superficial e microestrutural das camadas nitretadas foram realizadas por microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Medidas da rugosidade evidenciaram a formação de um padrão regular na superfície e testes de microdureza avaliaram o endurecimento das regiões obtidas. Os resultados mostram que é possível promover a texturização superficial utilizando a nitretação via plasma DC com o auxílio de máscara, a qual promove a formação da camada de compostos somente em regiões onde a superfície não está protegida. Esta texturização mostrou-se mais eficiente quando utilizados os grids de cobre e estes bem aderidos, nas regiões periféricas. Medidas de rugosidade mostraram que a estruturação da camada de compostos promove uma expansão perpendicular à superfície, viabilizando assim a texturização. Testes de microdureza superficial, juntamente com a análise microestrutural da camada nitretada corroboraram a estruturação. A camada de compostos apresentou uma descontinuidade, com regiões onde não ocorreu a formação, ou a camada de compostos apresentou-se muito fina