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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-93CHDX| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Avaliação do efeito de modificações superficiais a plasma no desempenho do aço AISI 316 frente ao desgaste e corrosão |
| Authors: | Reinaldo Borges de Oliveira Junior |
| First Advisor: | Geralda Cristina Durães de Godoy |
| First Referee: | Antonio Cesar Bozzi |
| Second Referee: | Andre Paulo Tschiptschin |
| Third Referee: | Monica Maria de Abreu Mendonça Schavartzman |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Sandra Goulart Santos |
| Abstract: | Para melhorar a resistência ao desgaste por deslizamento a seco, cavitação e corrosão do aço AISI 316 foram utilizados dois tipos de tratamento de superfície: tratamento por difusão termoquímica a plasma e deposição de filme por PAPVD (Deposição Física de Vapor Assistida por Plasma). Cinco sistemas foram estudados; o substrato (aço inoxidável austenítico AISI 316), o sistema carbonetado (aço inoxidável austenítico AISI 316 carbonetado a plasma durante quatro horas a 475ºC), o sistema sequencial (aço inoxidável austenítico AISI 316 carbonetado durante duas horas a 475ºC seguido de nitretação porduas horas a 450ºC), e os respectivos sistemas duplex: Duplex carbonetado (aço inoxidável austenítico AISI 316 carbonetado a plasma durante quatro horas a 475ºC e revestido com (Cr,Al)N (espessura nominal de 2,5 m)) e duplex sequencial (aço inoxidável austeníticoAISI 316 carbonetado durante duas horas a 475ºC seguido de nitretação por duas horas a 450ºC e revestido com (Cr,Al)N (espessura nominal de 2,5 m)). Os sistemas foram caracterizados por microscopia de elétrons por varredura (MEV), espectroscopia de raios X dispersiva em energia (EDS), espectroscopia de emissão óptica por centelhamento (GDOES), difração de raios X configuração q-2q (DRX), perfilometria, teste de adesão Rockwell C, microdureza Knoop e Vickers e indentação instrumentada. Os sistemas foram submetidos aos testes de desgaste por deslizamento a seco na configuração pino sobre disco, erosão cavitacional vibratória e polarização anódica potenciodinâmica.Os resultados dos testes de desgaste por deslizamento indicaram um desempenho muito superior dos sistemas duplex em relação aos outros sistemas. O sistema duplex carbonetado teve melhor desempenho que o sistema duplex sequencial. A comparaçãoentre os sistemas apenas tratados por difusão a plasma mostrou melhor desempenho do sistema carbonetado. Os quatro sistemas tiveram melhor desempenho que o aço AISI 316. Os testes de erosão cavitacional vibratória indicaram melhor desempenho dos sistemas duplex devido ao grande aumento do tempo de incubação. Os sistemas tratados por difusão a plasma também mostraram desempenho muito superior ao aço AISI 316. A resistência à corrosão em meio de NaCl e H2SO4 dos sistemas tratados por difusão a plasma e duplex foi maior em comparação ao aço AISI 316, permitindo, desta forma, a aplicação deste aço em situações que exigem resistência mecânica e à corrosãosimultaneamente. |
| Abstract: | In order to improve the sliding wear, cavitation erosion and corrosion resistance of AISI 316 stainless steel, two surface treatments have been realized: Thermochemical plasma diffusion and PAPVD film deposition (Plasma Assisted Physical Vapor Deposition). Five systems have been studied: Substrate (AISI 316 stainless steel), carburizing system (AISI 316 plasma carburizing during 4 hours at 475 ºC) sequential system (AISI 316 plasma carburizing during 2 hours at 475 ºC and plasma nitriding during 2 hours at 450 ºC), carburizing duplex system (AISI 316 plasma carburizing during 4 hours at 475 ºC and (Cr,Al)N deposition (2,5 m)) and sequential duplex system (AISI 316 plasma carburizing during 2 hours at 475 ºC, plasma nitriding during 2 hours at 450 ºC and (Cr,Al)N deposition (2,5 m)). The systems have been characterized by: SEM (Scanning Electron Microscopy), EDS (Energy Dispersive Spectroscopy), GDOES (Glow Discharge Optical Emission Spectroscopy), XRD (X-Ray Diffraction), profile 3D, Rockwell C adhesion test, microhardness Vickers and Knoop and instrumented indentation. The performance tests havebeen realized: Dry sliding wear in configuration pin on disc, vibratory cavitation erosion and anodic polarization. The sliding wear results have shown the best performance of the duplex systems. The carburizing system has shown better performance than sequential system. All systems have been more resistant than AISI 316 stainless steel.The erosion cavitation results have shown excellent performance of the duplex systems due to incubation period increase. The plasma treatments also have shown better performance than AISI 316 stainless steel. The corrosion resistance in NaCl and H2SO4 environment of the plasma treated systems and duplex systems have been greater than AISI 316 stainless steel. Therefore, the modified AISI 316 stainless steel can be applied in situations that needs mechanical and corrosion resistance simultaneously. |
| Subject: | Engenharia metalúrgica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-93CHDX |
| Issue Date: | 13-Jun-2011 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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