ANÁLISE do Comportamento em Erosão-cavitação da Liga Co-30cr-19fe Nitretada a Plasma

Nome: Daniela Bahiense de Oliveira
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 18/03/2019
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
ANTONIO CESAR BOZZI Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
ANTONIO CESAR BOZZI Orientador
FLAVIO JOSE DA SILVA Examinador Externo
Temistocles de Sousa Luz Examinador Externo

Resumo: Quando submetidos a ação de fluidos, os equipamentos em operação estão sujeitos ao desgaste por erosão cavitacional. Para amenizar os efeitos desse desgaste, podem ser utilizados materiais como as superligas e tratamentos termoquímicos, tal como a nitretação a plasma. Assim sendo, faz-se necessário promover o aumento da resistência ao desgaste por erosão cavitacional dos materiais utilizados nessas aplicações. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência à erosão por cavitação da liga Co-30Cr-19Fe nitretada a plasma nas temperaturas de 380°C, 400°C e 420°C e determinar os principais mecanismos de desgaste operantes. As amostras foram submetidas a um tratamento térmico de solubilização, realizado a 1200°C por 12 horas e subsequente têmpera em água. Posteriormente, foram conduzidas ao tratamento termoquímico de nitretação nas temperaturas de 380°C, 400°C e 420°C. A mistura gasosa utilizada na nitretação foi de 75% de N2 e 25% de H2, o tempo de tratamento foi de 20 horas e a pressão de trabalho de 2,5 Torr para todas as condições. A caracterização, antes e após os tratamentos, foi realizada por meio de microscopia ótica, microdureza e difração de raios X. Os ensaios de cavitação vibratória foram realizados no equipamento ultrassônico (Telsonic DG-2000), com interrupções periódicas e a evolução do mecanismo de desgaste registrado por microscopia eletrônica de varredura. Antes da solubilização a microestrutura observada foi uma matriz de cobalto de fases α (CFC) e ε (HC) com poucos carbonetos e precipitados. Após o tratamento térmico houve dissolução parcial desses poucos carbonetos e precipitados. A fase S e nitretos de cromo foram obtidos em todas as condições nitretadas. A condição que apresentou maior resistência ao desgaste por erosão cavitacional foi a condição nitretada a 380°C a partir da análise das curvas de perda de massa acumulada com o tempo de exposição e da avaliação dos mecanismos de desgaste. No entanto, o tratamento termoquímico não foi efetivo para melhorar a resistência ao desgaste por erosão cavitacional das condições nitretadas a 400°C e 420°C em relação a condição solubilizada. De forma geral o mecanismo de desgaste observado para todas as condições nitretadas foi a ausência de deformação plástica significativa, com formação de pites e crateras, lascamento e desprendimento frágil do material por fadiga e consequente ausência do tempo de incubação.
Palavras-chave: Liga Co-30Cr-19Fe; Nitretação; Austenita expandida; Erosãocavitação.

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