Determinação do perfil térmico em amostras de aço AISI M35 imersas em plasma

The heat transfer between plasma and a solid occurs mostly due the radiation and the collision of the particles on the material surface, heating the material from the surface to the bulk. The thermal gradient inside the sample depends of the rate of particles collisions and thermal conductivity of the solid. In order to study that effect, samples of AISI M35 steel, with 9,5 mm X 3,0 mm (diameter X thickness) were quenched in resistive furnace and tempereds in plasma using the plane configuration and hollow cathode, working with pressures of 4 and 10 mbar respectively. Analyzing the samples microstructure and measuring the hardness along the transversal profile, it was possible to associate the tempered temperature evaluating indirectly the thermal profile. This relation was obtained by microstructural analyzes and through the hardness curve x tempered sample temperature in resistive furnace, using temperatures of 500, 550, 600, 650 and 700°C. The microstructural characterization of the samples was obtained by the scanning electron microscopy, optic microscopy and X-ray diffraction. It was verified that all samples treated in plasma presented a superficial layer, denominated affected shelling zone, wich was not present in the samples treated in resistive furnace. Moreover, the samples that presented larger thermal gradient were treated in hollow cathode with pressure of 4 mbar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A transferência de calor entre o plasma e um sólido ocorre principalmente através da radiação e colisão das partículas sobre a superfície do material, o que faz com que o aquecimento do material aconteça da superfície para seu interior. Dependendo da taxa de colisões das partículas e da condutividade térmica do sólido, haverá gradientes térmicos no interior das amostras. A fim de estudar esse efeito, amostras de aço AISI M35, com 9,5 mm X 3,0 mm (diâmetro X espessura) foram temperadas em forno resistivo e revenidas em plasma, nas configurações cátodo planar e cátodo oco, com pressões de trabalho de 4 e 10 mbar, para ambas as configurações. Analisando a microestrutura das amostras e medindo as durezas ao longo do perfil transversal pode-se associar à temperatura de revenido avaliando indiretamente o perfil térmico. Essa relação foi obtida através de análise microestrutural e da curva dureza x temperatura de amostras revenidas em forno resistivo, utilizando temperaturas de 500, 550, 600, 650 e 700°C. A caracterização microestrutural das amostras foi realizada através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO) e difração de raios-X (DRX). Verificou-se que todas as amostras tratadas em plasma apresentaram uma camada superficial, denominada de zona afetada por bombardeamento, que não se encontra presente nas amostras tratadas em forno resistivo. Além disso, verificou-se que as amostras que apresentaram maior gradiente térmico foram as tratadas em cátodo oco com pressão de 4 mbar