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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10486| Título: | Estudo dos parâmetros da nitretação a plasma no Inconel 718 |
| Autor(es): | Dering, Eduardo Werner, Paulo Henirque Pugsley |
| Orientador(es): | Villanova, Rodrigo Lupinacci |
| Palavras-chave: | Nitruração Ligas de níquel Tribologia Engenharia mecânica Nitriding Nickel alloys Tribology Mechanical engineering |
| Data do documento: | 29-Nov-2016 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | DERING, Eduardo; WERNER, Paulo Henrique Pugsley. Estudo dos parâmetros da nitretação a plasma no Inconel 718. 2016. 85 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016. |
| Resumo: | Superligas de níquel, como o Inconel 718, caracterizam-se pelas excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão em altas temperaturas e ambientes agressivos. Porém, quando submetidos a tratamentos termoquímicos para melhoria de propriedades tribológicas como a resistência ao desgaste, estes materiais podem apresentar queda em suas propriedades características. Com isto em vista, propôsse nesta pesquisa avaliar a influência do tempo e da temperatura de nitretação a plasma do Inconel 718 na microestrutura e dureza da liga. Para tanto, nitretaram-se amostras nos tempos de 4 h, 8 h e 27 h, a temperaturas de 400 ºC, 450 ºC e 500 ºC. Em seguida, mediu-se a dureza da superfície das amostras, traçaram-se perfis de microdureza e realizaram-se análises por difratometria de raios-X (DRX) e espectrometria de energia dispersiva (EDS) para identificar as fases e precipitados formados na camada nitretada, bem como observações de microscopia óptica e eletrônica de varredura (MEV) a fim de se determinar a espessura da camada nitretada e estudar sua morfologia. Das análises realizadas, concluiu-se que o tratamento de nitretação em Inconel 718 resultou em camadas para todos os ciclos estudados com espessuras semelhantes de, em média, 8,5 μm e durezas superficiais cerca de quatro vezes maiores do que as das amostras não-tratadas. Notou-se ainda que o aumento do tempo e temperatura de tratamento resultou em aumento na dureza superficial e espessura da camada das amostras, porém pouco significativo quando associadas as incertezas de medição e variações nas camadas. Concluiu-se também que a camada observada em todas as condições é formada por uma região superior composta por fase S, austenita e CrN e uma inferior contendo muito provavelmente fase S, austenita e nitretos pobres em nitrogênio como Cr2N. A quantidade de cada um dos componentes, principalmente na camada superior, é dependente da temperatura. Por fim, constatou-se que a formação da camada é dependente da orientação cristalográfica dos grãos da superfície do material. |
| Abstract: | Nickel superalloys, such as Inconel 718, are known for their excellent mechanical properties and corrosion resistance at high temperatures and aggressive environments. However, when submitted to thermochemical treatments in order to enhance tribological properties, like wear resistance, these materials can display a reduction in their characteristic properties. With that in mind, this research’s goal is to evaluate the influence of plasma nitriding time and temperature in Inconel 718’s microstructure and hardness. To do so, several specimens were nitrided for 4 h, 8 h and 27 h, in temperatures of 400 ºC, 450 ºC and 500 ºC. Afterwards, the superficial hardness of these samples was measured, microhardness profiles were determined and x-ray diffractometry (XRD) and energy-dispersive spectroscopy (EDS) analysis were conducted in order to determine the phases and precipitates formed in the nitrided layer, as well as scanning electron microscopy (SEM) to determine the case depth and to evaluate the layer morphology. From the analysis performed, it was concluded that the plasma nitriding treatment of Inconel 718 resulted in the formation of nitrided layers for all of the cycles, resulting in case depths of 8.5 μm in average and a four-fold increase in the surface hardness. Moreover, the increase in treatment time and temperature resulted in an increase of superficial microhardness and layer thickness, although this trend is negligible when results are associated to measurement uncertainty. It was also concluded that the layer observed in all nitriding conditions is formed by an upper region composed by S phase, austenite and CrN, and a lower region most likely containing S phase, austenite and nitrides with lower quantities of nitrogen such as Cr2N. The quantity of each component, mainly in the upper layer, is temperature dependent. Finally, the formation of the nitrided layer was found to be linked to the crystallographic orientation of the grains on the material surface. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10486 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
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