Estudo da viabilidade técnica para obtenção de superfície duplex em aço inoxidável martensítico AISI 410 através do processo de deposição a plasma por gaiola catódica

The technique of plasma nitriding by the cathode cage mainly stands out for its ability to produce uniform layers, even on parts with complex geometries. In this study, it was investigated the efficiency of this technique for obtaining duplex surface, when used, simultaneously, to nitriding treatment and thin film deposition at temperatures below 500°C. For this, were used samples of AISI 41 0 Martensitic Stainless Steel and performed plasma treatment, combining nitriding and deposition of thin films of Ti and/or TiN in a plasma atmosphere containing N2-H2. It was used a cathodic cage of titanium pure grade II, cylindrical with 70 mm diameter and 34 mm height. Samples were treated at temperature 420ºC for 2 and 12 hours in different working pressures. Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) with micro-analysis by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM) and analysis of Vickers Microhardness were used to investigate coating properties such as homogeneity and surface topography, chemical composition, layer thickness, crystalline phase, roughness and surface microhardness. The results showed there is a direct proportionality between the presence of H2 in plasma atmosphere and the quantity of titanium in surface chemical composition. It was also observed that the plasma treatment at lowpressure is more effective in formation of TiN thin film

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A técnica de nitretação a plasma por gaiola catódica vem se destacando, principalmente, pela sua capacidade de produzir camadas uniformes mesmo em peças com geometria complexa. Neste trabalho, investigou-se a eficiência desta técnica para obtenção de superfície duplex, quando utilizada, simultaneamente, para tratamento de nitretação e deposição de filmes finos em temperaturas inferiores a 500ºC. Para tal, foram utilizadas amostras do aço inoxidável martensítico AISI 410 e realizados tratamentos a plasma, combinando a nitretação e deposição de filmes finos de Ti e/ou TiN, em uma atmosfera contendo N2-H2. Foi utilizada uma gaiola catódica de titânio puro grau II em forma cilíndrica, com 70 mm de diâmetro e 34 mm de altura. As amostras foram tratadas numa temperatura de 420ºC, com duração de 2 e 12 horas e em diferentes pressões de trabalho. Microscopia Óptica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) com microanálise por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios-X (DRX), Microscopia de Força Atômica (MFA) e ensaio de Microdureza Vickers foram empregados para investigar as propriedades do revestimento, tais como homogeneidade e topografia superficial, composição química, espessura da camada, fases cristalinas, rugosidade e microdureza superficial. Os resultados mostraram existir uma proporcionalidade direta entre a presença de H2 na atmosfera do plasma e a quantidade do elemento químico titânio na composição química superficial. Observou-se, também, que o tratamento a plasma em baixa pressão é mais eficaz na formação do filme fino de nitreto de titânio