Trabalho sobre Nitretação Ferramentas

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FACULDADE CAPIVARI

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECANICA

LUCIANO DE SOUZA

LUCIANO MENESES MENDES

KIRMAIR ROLDÃO

NITRETAÇÃO

Capivari de Baixo, 30 de Maio de 2017.

SUMÁRIO

1.        Introdução        2

2.        O que é Nitretação        3

3.        Tipos de Nitretação        5

4.        Procedimento Experimental        8

5.        Resultados e Discussões        9

6.     Conclusão        14

7.    Bibliografia        15

1. Introdução

Esse trabalho tem por finalidade esclarecer a importância da Nitretação em aços recozidos para aumento superficial de dureza. A Nitretação é um tratamento químico que tem por objetivo o endurecimento superficial com a utilização do nitrogênio, reagindo com os elementos do aço, formando nitretos para aumento da resistência ao desgaste, fadiga e corrosão.

O tratamento com a Nitretação não requer futuros tratamentos, ou seja, como por exemplo os tratamentos térmicos, tempera e revenimento. São comumente conhecidas como três processos: Nitretação a Sais, Nitretação a Plasma e Nitretação a Gás.

1. O que é Nitretação

A nitretação é uma técnica de tratamento de superfície utilizado para introduzir nitrogênio em materiais metálicos para melhorar a sua dureza superficial, propriedades mecânicas, resistência à corrosão e desgaste.

        A formação da camada nitretada se dá pelo fenonemo de difusão atômica, na qual os elementos formadores da camada (C), (Ni) e (B) se deslocam instersticialmente no interior do material. A profundidade da camada obtida se dará em função da temperatura e do tempo de tratamentoA ergonomia pode ser dividida, segundo Itiro Lida (2005) em:

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A Nitretação destaca-se por sua baixa temperatura e variações dimensionais relativamente pequenas. O tratamento de nitretação não requer tempera posterior, pors o endurecimento obtido não envolve formação de martensita, ela forma uma camada superficial muito fina que possui uma alta dureza.

        O motivo pelo qual há um aumento do limite de fadiga nos aços nitretados está relacionada com a introdução de tensões de compressão, juntamente com a maior resistência da camada nitretada, na superfície do aço.

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1. Tipos de Nitretação

A indústria, atualmente, dispõe de processos de nitretação a gás, banho de sais e recentemente evoluiu para o processo de plasma.

Um dos métodos tradicionais e mais usuais é a nitretação por meio de sais líquidos contendo cianeto e cianato, uma vez que o ambiente do sal fundido contém tanto carbono e nitrogênio, onde os dois elementos difundem-se para a superfície de peças de aço, simultaneamente, formando uma camada de carbonetos e nitretatos.

Abaixo segue alguns métodos mais utilizados:

Nitretação a Gás: o processo é o convencional, baseado na obtenção de Nitrogenio Atomico (N2) obtido da dissociação da amonia, a temperatura situa-se na faixa de 500 °C a 525 °C, quando a velocidade de dissociação da amonia é relativamente pequena. Num estágio superior a temperatura é a mesma ou pode ser aumentada para a faixa de 555 °C a  565 °C, mas, qualquer que seja a faixa de temperatura adotada, a velocidade de dissociação da amonia é muito mais elevada.

Um problema relacionado a nitretação a gás está relacionado com o crescimento do material. Mas, em função do tipo de aço, pode-se avaliar a possibilidade de usninar previamente antes mesmo de se efetuar esse tipo de nitretação.

        Abaixo segue um breve resumo sobre esse processo:

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Nitretação a Plasma: nesse tipo de processo, o plasma é o meio para trasportar nitrogenio que viabiliza a nitretação, pode ser definido como uma misturas das particulas neutra, positivas e negativas dentro de um campo elétrico. Ela consiste em submeter uma mistrua de gases, num ambiente previamente evacuado, a uma tensão elétrica formada entre as peças e a parede do anodo. O tratamento termoquimico por plasma oferece diversas vantagens quando comparado aos métodos tradicionais de nitretação a sal ou gasosa.

Dentre eles pode-se cita abaixo:

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Nitretação a Sais: neste processo o meio nitretante é uma mistura de sais, também conhecida como nitretação tenaz, possibilita a nitretação de qualquer tipo de aço, inclusive aços-carbono, como o SAE1015 e aços rápidos, mas não produz camadas muito espessa, de modo que é preferida quando se deseja uma maior penetração superficial.

Os principais sais utilizados na nitretação líquida são os sais de sódio e potássio, essa mistura de sais possui uma temperatura de operação correspondente a 565 °C, nessa temperatura o carbono e o nitrogenio são libertados, porém, somente neste último é mais ativo a essa temperatura, difundindo-se ao ferro. A nitretação sob pressão, se introduz amonia anidra num banho de cianeto-cianato em banho com constante agitação para estimular a atividade química.