Registro fonte: Análise da adesão de filmes depositados por PVD sobre o aço H13 com diferentes tratamentos térmicos

Análise da adesão de filmes depositados por PVD sobre o aço H13 com diferentes tratamentos térmicos

Injection and aluminum extrusion molds are produced in its majority with hot work steels, amongst which one of the most utilized is the AISI H13. In order to improve the service life of the molds, surface treatments of the interior cavity. The most common treatments are nitriding or duplex, in which...

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Principais autores:	Cordoni, Lucas Azzolini, Kunzel, Ricardo Nesello
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Aço - Tratamento térmico Adesão Aço - Testes Nitruração Metais - Extrusão Engenharia mecânica Steel - Heat treatment Adhesion Steel - Testing Nitriding Metals - Extrusion Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10524
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id	riut-1-10524
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spelling	riut-1-105242020-11-12T18:50:56Z Análise da adesão de filmes depositados por PVD sobre o aço H13 com diferentes tratamentos térmicos Cordoni, Lucas Azzolini Kunzel, Ricardo Nesello Villanova, Rodrigo Lupinacci Villanova, Rodrigo Lupinacci Martins, Fábio Torres, Ricardo Aço - Tratamento térmico Adesão Aço - Testes Nitruração Metais - Extrusão Engenharia mecânica Steel - Heat treatment Adhesion Steel - Testing Nitriding Metals - Extrusion Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Injection and aluminum extrusion molds are produced in its majority with hot work steels, amongst which one of the most utilized is the AISI H13. In order to improve the service life of the molds, surface treatments of the interior cavity. The most common treatments are nitriding or duplex, in which, after the nitriding, a PVD coating is applied. It is known that, for the nitride steel, there is an influence of the metallic substrate hardness on the wear resistance, but there are no studies about the influence of the steel hardness for duplex treatments. Manufacturers recommend ideal hardness for nitride steel, but not necessarily for duplex treatments. The following work’s objective is to analyze the adhesion difference of a PVD coating for AISI H13 steel samplesunder different tempering temperature and nitride layer thickness. It was utilized three tempering temperatures and three surface conditions, one with a nitride layer thickness of approximately 0,05mm, one with 0,09mm thickness and one without any nitriding, which had the PVD coating applied directly to the tempered steel. The PVD coating applied was the one commercially named Lumena, supplied by Oerlikon Balzers, which is composed by TiAlN. It was proved for the studied parameters that the thicker the nitride layer, the higher is the adhesion of the PVD film, and that, for the same nitride thickness, a higher substrate hardness results in a better adhesion of the coating. As secondary findings, it was perceived that the roughness has the tendency to increase after nitriding, and regularize itself with the PVD coating application. Moldes para injeção e extrusão de alumínio são feitos em sua maior parte a partir de aço para trabalho a quente, dentre os quais um dos mais utilizados é o AISI H13. Para melhorar a vida útil dos moldes são aplicados tratamentos de superfície na cavidade interior. Os tratamentos mais utilizados são a nitretação ou o duplex, no qual após a nitretação é aplicado um filme por deposição física a vapor (PVD). Sabe-se que para o aço nitretado existe influência da dureza do substrato metálico na resistência ao desgaste. Entretanto, não se encontram estudos sobre a influência da dureza do aço para tratamentos duplex, os fabricantes recomendam durezas que seriam ideais para o aço nitretado, mas não necessariamente para um tratamento duplex. O presente trabalho objetiva analisar a diferença de adesão de um filme PVD para amostras de aço AISI H13 em diferentes condições de revenimento e espessura de camada nitretada. Foram utilizadas três temperaturas de revenimento, e três condições de superfície, uma com nitretação de aproximadamente 0,05mm de espessura, outra com 0,09mm e uma condição sem nitretação, com o PVD aplicado direto sobre o metal. O filme aplicado foi o de nome comercial Lumena, do fabricante Oerlikon Balzers, composto por TiAlN. Foi comprovado para os parâmetros estudados que quanto maior a camada nitretada maior a adesão do filme PVD, e que para uma mesma espessura de camada a maior dureza do substrato resulta em melhor adesão do filme. Como resultado secundário percebe-se que a rugosidade tem tendência de aumentar após a nitretação e se regularizar depois da aplicação de um filme por PVD. 2020-11-12T18:50:55Z 2020-11-12T18:50:55Z 2017-12-11 bachelorThesis CORDONI, Lucas Azzolini; KUNSEL, Ricardo Nesello. Análise da adesão de filmes depositados por PVD sobre o aço H13 com diferentes tratamentos térmicos. 2017. 156 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10524 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Engenharia Mecânica UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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description	Injection and aluminum extrusion molds are produced in its majority with hot work steels, amongst which one of the most utilized is the AISI H13. In order to improve the service life of the molds, surface treatments of the interior cavity. The most common treatments are nitriding or duplex, in which, after the nitriding, a PVD coating is applied. It is known that, for the nitride steel, there is an influence of the metallic substrate hardness on the wear resistance, but there are no studies about the influence of the steel hardness for duplex treatments. Manufacturers recommend ideal hardness for nitride steel, but not necessarily for duplex treatments. The following work’s objective is to analyze the adhesion difference of a PVD coating for AISI H13 steel samplesunder different tempering temperature and nitride layer thickness. It was utilized three tempering temperatures and three surface conditions, one with a nitride layer thickness of approximately 0,05mm, one with 0,09mm thickness and one without any nitriding, which had the PVD coating applied directly to the tempered steel. The PVD coating applied was the one commercially named Lumena, supplied by Oerlikon Balzers, which is composed by TiAlN. It was proved for the studied parameters that the thicker the nitride layer, the higher is the adhesion of the PVD film, and that, for the same nitride thickness, a higher substrate hardness results in a better adhesion of the coating. As secondary findings, it was perceived that the roughness has the tendency to increase after nitriding, and regularize itself with the PVD coating application.
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