Aluno de Iniciação Científica: Fernando Goldschmidt Costa (PIBIT/CNPq)

Curso: Engenharia Mecânica (MT)

Orientador: Silvio Francisco Brunatto

Co-Orientador: Adriano Scheid

Colaborador: Rodrigo Metz, André Capra

Departamento: Mecânica

Setor: Tecnologia

Palavras-chave: Nitretação, Plasma, Níquel

Área de Conhecimento: 30500001 - ENGENHARIA MECÂNICA

Superligas de Níquel do tipo Inconel são amplamente usadas nas indústrias aeronáutica, petroquímica, de geração de energia e processamento de materiais, principalmente por causa da alta resistência a corrosão e boa plasticidade, mas a resistência ao desgaste por atrito é baixa e requer muita pesquisa e desenvolvimento. Esse trabalho demonstra as propriedades e microestruturas da superliga de Níquel Inconel 625, que foi nitretada por plasma. Amostras laminadas a quente da superliga de níquel foram preparadas e tratadas através da nitretação por plasma a uma temperatura de 750°C, em um intervalo de 4 horas, utilizando uma mistura gasosa de 20%  + 80%  e pressão de 9 Torr. As análises de microscopia a laser confocal e difratometria de raios-X  foram realizadas para caracterizar a camada superficial formada pelo processo de nitretação, com o objetivo de medir a espessura desta e identificar as fases formadas. A dureza e o módulo de elasticidade das superfícies antes e depois do tratamento por plasma foram determinados pelo Microdurômetro de Indentação Dinâmica CSM. A liga Inconel 625, em sua condição inicial, revelou composição química de matriz de Níquel austenítica e alguns intermetálicos de Fe-Cr-Ni, apresentando dureza de 420  e módulo de elasticidade de 162 GPa. Após o tratamento por plasma, foi obtida uma camada com uma espessura de 4,5 µm constituída de nitreto de cromo e nitreto de titânio (CrN + TiN), composição revelada no difratograma de raio-X. A dureza superficial e o módulo de elasticidade obtidos na camada nitretada foram de 2200  e 320 GPa, respectivamente. A continuação do trabalho envolve a sinterização e nitretação por plasma da mesma liga Inconel 625, e da liga Inconel 718, em diferentes condições de controle de temperatura, tempo, pressão e proporções diferentes de mistura gasosa. Dessa forma será possível comparar e obter os melhores resultados para uma possível aplicação prática em pás de turbinas.

 

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