"Haikai 俳句" Técnico 015 - Processos de Nitretação
Existem três processos industriais para a modificação da superfície de ligas ferrosas por difusão de nitrogênio atômico:
Gás: utiliza gás Amônia (NH3) que dissocia cataliticamente na superfície do aço. Pode ser acrescido gás CO2, ou CH4, para a realização de “nitrocarbonetação”. Produz camadas de pequenas e grandes espessuras que podem alcançar até 1,00 mm em aços de composição química “especial”. Existem dois tipos de processos:
• Ciclo Longo: processo convencional que utiliza gás amônia às temperaturas de 500 a 550 ºC. Sem controle do Potencial de Nitrogênio;
• Ciclo Curto: processo de estágios múltiplos que utiliza mistura de gases NH3 e CO2, ou CH4 , nas temperaturas de 450 a 570 ºC. Com, ou sem, controle do potencial de nitrogênio;
Liquida: utiliza sal fundido de Cianetos e Cianatos reduzidos pela ação do oxigênio do ar injetado na solução liquida à temperatura de 550 a 570 ºC. O resfriamento pode ser realizado “ao ar”, “água”, ou “sal fundido de hidróxidos” à temperatura da ordem de 400 ºC, sendo isto dependente do tipo de aço (composição química). “Tenifer” e “Sursulf” são marcas comerciais de fabricantes dos sais para essa nitretação. Esse processo é conhecido como “Nitretação Líquida”, porém o correto seria classificar como “Nitrocarbonetação Líquida”. Produz camada (total) de pequenas espessuras. Processo não ambientalmente amigável e pode trazer malefícios à saúde se manipulado incorretamente.
Plasma: mistura de gases Nitrogênio (N2) e Hidrogênio (H2) a baixa pressão ionizados por “diferença de tensão” entre as peças (catodo) e a parede da retorta do forno (anodo). Pode ser acrescido gás CO2, ou CH4 para realização do processo nitrocarbonetação. Esse processo tem total controle do Potencial de Nitrogênio para formar camadas nitretadas de adequadas morfologias e permitir garantir a repetibilidade de resultados. Exigência de peças totalmente limpas para a execução do processo.
A nitretação pode produzir dois tipos de camadas (para ligas ferrosas não inoxidáveis:
• “Camada Branca”: consiste de nitretos precipitados com espessura que, se presente, pode variar de 0,001 a um máximo de 0,030 mm. Não confundir com a “camada branca” formada no processo de Eletroerosão. Essa camada tem propriedades especiais: menor coeficiente de atrito, resistência ao desgaste (abrasão e adesão) e maior resistência à corrosão;
• “Camada de Difusão”: camada abaixo da “branca” que pode alcançar até 1,00 mm e melhora, principalmente, as propriedades de fadiga em alto ciclo e fadiga térmica.
Qual processo e camada desenvolver devem ser objeto de acurada reflexão para cada tipo de aço, peça, ferramenta, molde, matriz e, principalmente, para cada aplicação industrial.
Gás: utiliza gás Amônia (NH3) que dissocia cataliticamente na superfície do aço. Pode ser acrescido gás CO2, ou CH4, para a realização de “nitrocarbonetação”. Produz camadas de pequenas e grandes espessuras que podem alcançar até 1,00 mm em aços de composição química “especial”. Existem dois tipos de processos:
• Ciclo Longo: processo convencional que utiliza gás amônia às temperaturas de 500 a 550 ºC. Sem controle do Potencial de Nitrogênio;
• Ciclo Curto: processo de estágios múltiplos que utiliza mistura de gases NH3 e CO2, ou CH4 , nas temperaturas de 450 a 570 ºC. Com, ou sem, controle do potencial de nitrogênio;
Liquida: utiliza sal fundido de Cianetos e Cianatos reduzidos pela ação do oxigênio do ar injetado na solução liquida à temperatura de 550 a 570 ºC. O resfriamento pode ser realizado “ao ar”, “água”, ou “sal fundido de hidróxidos” à temperatura da ordem de 400 ºC, sendo isto dependente do tipo de aço (composição química). “Tenifer” e “Sursulf” são marcas comerciais de fabricantes dos sais para essa nitretação. Esse processo é conhecido como “Nitretação Líquida”, porém o correto seria classificar como “Nitrocarbonetação Líquida”. Produz camada (total) de pequenas espessuras. Processo não ambientalmente amigável e pode trazer malefícios à saúde se manipulado incorretamente.
Plasma: mistura de gases Nitrogênio (N2) e Hidrogênio (H2) a baixa pressão ionizados por “diferença de tensão” entre as peças (catodo) e a parede da retorta do forno (anodo). Pode ser acrescido gás CO2, ou CH4 para realização do processo nitrocarbonetação. Esse processo tem total controle do Potencial de Nitrogênio para formar camadas nitretadas de adequadas morfologias e permitir garantir a repetibilidade de resultados. Exigência de peças totalmente limpas para a execução do processo.
A nitretação pode produzir dois tipos de camadas (para ligas ferrosas não inoxidáveis:
• “Camada Branca”: consiste de nitretos precipitados com espessura que, se presente, pode variar de 0,001 a um máximo de 0,030 mm. Não confundir com a “camada branca” formada no processo de Eletroerosão. Essa camada tem propriedades especiais: menor coeficiente de atrito, resistência ao desgaste (abrasão e adesão) e maior resistência à corrosão;
• “Camada de Difusão”: camada abaixo da “branca” que pode alcançar até 1,00 mm e melhora, principalmente, as propriedades de fadiga em alto ciclo e fadiga térmica.
Qual processo e camada desenvolver devem ser objeto de acurada reflexão para cada tipo de aço, peça, ferramenta, molde, matriz e, principalmente, para cada aplicação industrial.
Comentários
Postar um comentário