Banca de QUALIFICAÇÃO: LINO ARAÚJO FILHO

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LINO ARAÚJO FILHO
DATA : 02/03/2018
HORA: 09:00
LOCAL: Laboratório de Manufatura - NTI/UFRN
TÍTULO:

REVESTIMENTO DE FRESAS DE AÇO-RÁPIDO COM TiCN/TiN USANDO A TÉCNICA DE NITRETAÇÃO IÔNICA EM REATOR DE PLASMA COM GAIOLA CATÓDICA ROTATÓRIA

PALAVRAS-CHAVES:

Nitretação iônica a plasma; TiCN/TiN; Aço-rápido; Fresamento; RCCPN.

PÁGINAS: 100
RESUMO:

Nitretação é a técnica usada para difundir nitrogênio na subsuperfície de peças de diversos metais visando a modificação físico-química de suas propriedades. Tal modificação confere à região nitretada maior resistência a esforços mecânicos, minimização de desgastes por atrito, proteção contra oxidação e maior vida útil do componente. Para tanto, as técnicas mais aplicadas são: Nitretação a Gás; Nitretação Líquida (ou em banho de sais) e Nitretação Iônica ou a Plasma em Corrente Contínua (DCPN). Dentre estas, a técnica DCPN apresenta várias vantagens em relação às demais. A razão disso é a eficácia do uso controlado das variáveis do plasma, que fornece calor e energia suficientes para difundir o nitrogênio na superfície das peças, além de ser depositada sobre elas, num mesmo processamento, camadas de filmes finos e duros, como nitretos, carbonetos ou carbonitretos. Além disso, a nitretação a plasma proporciona: economia de energia elétrica; isenção de resíduos poluentes; flexibilidade na escolha dos resultados decorrentes da pré-definição das variáveis utilizadas, tais como: tensão e corrente elétrica; pressão; mistura, proporção e fluxo de gases; temperatura, e tempo de tratamento reduzido. A DCPN, apesar de estar plenamente consolidada na indústria, possui três grandes limitações: (i) as peças colocadas em tratamento são mantidas paradas, o que impossibilita a atuação do plasma em todas as suas superfícies num único processamento; (ii) quando o tratamento é aplicado em peças pequenas ou de geometria complexa (que contenham furos, cantos vivos, bordas, arestas, roscas e reentrâncias), surgem fenômenos indesejáveis, tais como: abertura de arcos elétricos; efeito de borda; efeito de cátodo oco; anéis de restrição, e aquecimentos localizados. Estes fenômenos são altamente prejudiciais às peças tratadas, pois produzem diversos danos devidos a gradientes de temperatura que se manifestam sobre elas; (iii) não há como realizar o tratamento em lote de pequenas peças. Avançando-se nas pesquisas, desenvolveu-se a técnica da Nitretação a Plasma em Tela Ativa (ASPN), que elimina os fenômenos indesejáveis descritos anteriormente, embora ainda se mantenham problemas como: a manutenção das peças em posição estática durante o tratamento, contemplando apenas as superfícies expostas ao plasma; o tempo de tratamento prolongado; a fraca ancoragem do revestimento aplicado e a impossibilidade de se realizar o tratamento em lote de pequenas peças. Diante destas limitações, foi desenvolvida a técnica da Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica (CCPN), que eliminou os fenômenos indesejáveis da técnica DCPN e aumentou a adesão da camada depositada, embora tenham permanecidos, ainda, a manutenção estática das peças, a impossibilidade do tratamento em lote de pequenas peças, além de prolongado tempo de tratamento. Assim, com o intuito de aperfeiçoar a técnica CCPN, foi proposto um novo equipamento, que deu surgimento à técnica de Nitretação a Plasma em Gaiola Catódica Rotatória (RCCPN), no qual um lote de pequenas peças a serem nitretadas e revestidas, são revolvidas dentro do reator, que se encontra posicionado horizontalmente, garantindo assim a eliminação dos fenômenos indesejáveis, a homogeneidade da nitretação e do revestimento em todas as superfícies e forte ancoragem em todas as faces das peças tratadas, a redução do tempo de tratamento, eliminando-se assim os problemas das técnicas anteriores. No presente trabalho, as características operacionais da técnica RCCPN foram mantidas, acrescentando-se um novo design ao reator, que funciona em posição vertical com um porta-amostra planetário em que as peças tratadas são mantidas em posição vertical dentro do reator e submetidas ao movimento de rotação em torno de seu próprio eixo e de translação em torno do eixo do reator. Desta forma, as peças em tratamento não são revolvidas e, portanto, não se tocam, como no caso da técnica RCCPN anterior. Neste trabalho, fresas de topo de aço rápido M2 com 10 mm de diâmetro foram tratadas pela nova técnica proposta, em que camadas de TiCN/TiN foram depositadas sobre as mesmas. As ferramentas tratadas foram caracterizadas por Microscopia Ótica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Durometria Vickers e testes de fresamento de topo.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1545410 - ANDERSON CLAYTON ALVES DE MELO
Interno - 096.211.994-68 - CLODOMIRO ALVES JUNIOR - UFRN
Externo à Instituição - RAMSÉS OTTO CUNHA LIMA - UFERSA