RESUMO

Nas últimas décadas a boretação vem ganhando espaço entre os tratamentos termoquímicos. Neste processo, são produzidas camadas de Fe2B e FeB, que conferem dureza de 1400 a 2100 HV à superfície e consequentemente ótima resistência ao desgaste. Os tratamentos de boretação mais utilizados são por via sólida, porém, o processo apresenta limitações na produção em grande escala. No processo por via gasosa, os precursores utilizados são explosivos e tóxicos. Tais precursores são também aplicados nos tratamentos assistidos por plasma disponíveis industrialmente. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo utilizar um precursor de boro de menor risco operacional, o TMB – B(CH3O)3, para boretação do aço AISI 1020. Este precursor, além de ser atóxico, não é explosivo, apresentando vantagens sobre outros precursores como o BCl3. O TMB foi empregado em uma mistura de hidrogênio e argônio. Como o processo proposto foi pouco estudado, poucas informações estão disponíveis a respeito dos parâmetros de tratamento. Para tratamentos iniciais, alguns parâmetros foram adotados, baseados no que se verificou em literatura. Entretanto, não foi possível de imediato se obter efetivas camadas boretadas. Testes previamente realizados em pesquisa que se encontrava em andamento, com o aço AISI 1045 demonstraram, nas amostras tratadas, que conforme se aumenta a fração volumétrica do precursor na mistura gasosa, a formação de fuligem sobre a amostra é favorecida, devido ao carbono presente na molécula de TMB. Buscando resolver este problema o balanço entre os gases hidrogênio, argônio e TMB foi variado. Em um processo de boretação assistida por plasma, estão envolvidas diversas variáveis, como, temperatura, tempo de tratamento, fluxo gasoso, porcentagem dos gases na mistura gasosa, pressão e até mesmo a tensão fornecida à fonte. Este elevado número de variáveis no sistema conduziu à dúvidas com relação a qual o problema de não estarem sendo produzidas camadas de boretos. Para isso, o projeto passou por uma modificação, remetendo-se a uma etapa inicial, que consiste em um mapeamento do reator. Nesta etapa, alguns parâmetros estão sendo determinados, como tempo de pulso para estabilidade da temperatura de 950ºC a diferentes proporções de Hidrogênio e Argônio. Uma condição ideal de tratamento ainda não foi atingida, mas, a compreensão desse conjunto de variáveis deverá resultar na determinação de parâmetros para formação de uma camada boretada composta principalmente pela fase Fe2B, que indicará uma possível utilização do TMB como alternativa para tratamentos de boretação.

Palavras-chave: Boretação, Plasma, Trimetilborato