0896

Título
CARACTERIZAÇÃO DE NIÓBIO NITRETADO POR PLASMA

Aluno: Juliana Martins de Moraes - IC-Voluntária - Curso de Engenharia Mecânica (MT) - Orientador: Silvio Francisco Brunatto - Departamento de Mecânica - Área de conhecimento: 30303060 - Palavras-chave: nióbio; nitretação; plasma - Colaborador: Cleide Maria Marqueze.

O fenômeno de erosão por cavitação é muito comum em máquinas hidráulicas, e é caracterizado pela perda de massa devido à formação e ao colapso de bolhas. Com o objetivo de se estudar novos materiais, o trabalho foca no metal nióbio, que tem alta resistência a corrosão e a oxidação à temperaturas da ordem de até 200ºC. Porém, o nióbio na sua condição metálica tem alta ductilidade e resistência a cavitação bastante moderada. Assim sendo, vislumbrou-se a possibilidade de se utilizar a técnica de tratamento termoquímica assistida por plasma, conhecida por nitretação por plasma, visando o aumento de sua resistência à diferentes mecanismos de desgaste, bem como à melhoraria de suas propriedades superficiais. As amostras de nióbio foram nitretadas por plasma, para diferentes tempos de nitretação, variando o tempo de tratamento em 1, 2, 3 e 4h. Antes da realização do tratamento de nitretação as amostras foram polidas com solução de Al2O3, eliminando o riscos e a porosidade que pudesse conter na superfície da amostra. Após esta etapa de polimento, as mesmas foram submetidas ao tratamento termoquímico de nitretação na pressão de 9 Torr, temperatura de 1080ºC, com mistura gasosa de 10% H2 + 90% N2, usando-se tensão de pulso de 700 V. Na primeira etapa do presente estudo, as superfícies das amostras tratadas foram caracterizadas através das técnicas de análise: Rugosidade 3D, Difratometria de Raio-X (DRX), Microdureza (Vickers), Nanodureza, Microscopia Eletrônica por Varredura (MEV) e espectroscopia dispersiva de raio-X (EDS). Os primeiros resultados de cavitação confirmam que o nióbio recozido em sua condição de não-nitretado apresenta melhor resistência a cavitação que o nióbio não-nitretado. Na segunda parte, foi realizada a caracterização das superfícies nitretadas por difratimetria de raios-X (DRX) para verificação das possíveis fases presentes nas superfícies das amostras estudadas. Neste caso, foram usadas as fichas específicas para fases ricas em nióbio (do metal e respectivos nitretos, óxidos e carbetos) do Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS). De modo sucinto observou-se que as fases se repetiram em todos os difratogramas, apresentando as fases Nb (CCC) para nióbio puro e hexagonal para os nitretos de nióbio.