Registro fonte: Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma

Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma

Low-temperature nitriding of stainless steels is a treatment that has been widely studied in recent years, however, few studies have been dedicated to its application in duplex stainless steels. Among the main researches, divergences of results have been obtained regarding the nitrided layer structu...

ver descrição completa

Autor principal:	Durand, Lucas Tomazi
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Nitruração Aço inoxidável Espectroscopia de raio X Raios X - Difração Nitrogênio - Aplicações industriais Plasma de baixa temperatura Nitriding Steel, Stainless X-ray spectroscopy X-rays - Diffraction Nitrogen - Industrial applications Low temperature plasmas CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Engenharia Mecânica
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4943
Tags:	Adicionar Tag Sem tags, seja o primeiro a adicionar uma tag!

id	riut-1-4943
recordtype	dspace
spelling	riut-1-49432020-05-14T06:01:03Z Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma Microstructural characterization of UNS S32750 steel nitrided at low temperature with low plasma power Durand, Lucas Tomazi Mafra, Márcio http://orcid.org/0000-0002-5866-6863 http://lattes.cnpq.br/1904416043413655 Neves, Julio Cesar Klein das http://lattes.cnpq.br/0307756612359905 Lepienski, Carlos Mauricio http://lattes.cnpq.br/7604179450699702 Mafra, Márcio http://orcid.org/0000-0002-5866-6863 http://lattes.cnpq.br/1904416043413655 Cardoso, Rodrigo Perito http://orcid.org/0000-0003-0449-0564 http://lattes.cnpq.br/6339274042588050 Brunatto, Silvio Francisco http://lattes.cnpq.br/9022114984683823 Nitruração Aço inoxidável Espectroscopia de raio X Raios X - Difração Nitrogênio - Aplicações industriais Plasma de baixa temperatura Nitriding Steel, Stainless X-ray spectroscopy X-rays - Diffraction Nitrogen - Industrial applications Low temperature plasmas CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Engenharia Mecânica Low-temperature nitriding of stainless steels is a treatment that has been widely studied in recent years, however, few studies have been dedicated to its application in duplex stainless steels. Among the main researches, divergences of results have been obtained regarding the nitrided layer structure: expanded austenite formation on both phases; expanded austenite with the presence of nitrides; expanded austenite and ferrite; and compound layer. In order to better understand the structure of the nitrided layer, this work aims to study the microstructure of UNS S32750 duplex stainless steel after nitriding with auxiliary heating under different time and temperature conditions, namely: 300ºC for 4h; 350° C for 2 h; 350° C for 4 h; 350° C for 8 h; and 400ºC for 4 h, and the evolution of nitrogen content and microstructure with heating after nitriding. For this, samples of this material were produced and nitrided, and characterizations such as scanning microscopy (SEM), X-ray wavelength dispersive spectroscopy (WDS), X-ray diffraction (XRD) and instrumented indentation were performed to evaluate formed layer and its characteristics. In order to verify the evolution of the nitrogen content and phases of the formed layer, three selected samples were heated, with simultaneous X-ray diffraction performed at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS). The results revealed the presence of an expanded austenite monophasic layer over both phases of the material, without the presence of chromium nitrides. The thickness of these layers, however, was small due to the low applied plasma power (15 W), in order to allow resistive heating influence. Nevertheless, high levels of nitrogen were measured in the layer, from 8.62% in austenite and 3.61% in ferrite of the nitrided sample at 350ºC / 2 h, up to 14.72% in austenite and 15.53% in ferrite. Nitrided sample at 350ºC / 8 h (mass contents), which are related to the hardness data obtained, só that the highest hardness was found in the material most enriched with nitrogen. The heating of the samples revealed that only the samples with higher nitrogen concentration expanded austenite decomposes in chromium nitrides, in addition to the diffusion of nitrogen into the sample, causing the layer thickness to increase. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná A nitretação a baixas temperaturas de aços inoxidáveis é um tratamento que tem sido amplamente estudado nos últimos anos, entretanto, poucos trabalhos se dedicaram a estudar sua aplicação em aços inoxidáveis duplex. Dentre as principais pesquisas a esse respeito, divergências de resultados têm sido obtidas no tocante à estrutura da camada nitretada: diferentes autores indicam formação de austenita expandida sobre ambas as fases, ou de austenita expandida com a presença de nitretos, também de austenita e ferrita expandidas, e, ainda, de camada de compostos. Visando melhor compreender a estrutura da camada nitretada, este trabalho tem por objetivo estudar a microestrutura do aço inoxidável duplex UNS S32750 após ser nitretado por plasma com aquecimento auxiliar em diferentes condições de tempo e temperatura, a saber: 300ºC por 4 h; 350ºC por 2 h; 350ºC por 4 h; 350ºC por 8 h; e 400ºC por 4 h. Estudouse a também evolução do teor de nitrogênio e da microestrutura com o aquecimento posterior à nitretação. Técnicas de caracterizações por microscopia de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de comprimento de onda de raios X (WDS), difração de raios X (DRX) e indentação instrumentada foram realizadas para avaliar a camada formada e suas características. A fim de verificar a evolução do teor de nitrogênio e das fases da camada formada, realizou-se o aquecimento de três amostras selecionadas, com realização concomitante de difração de raios X no Laboratório Nacional de Luz Sincroton (LNLS). Os resultados obtidos revelaram a presença de uma camada monofásica de austenita expandida sobre ambas as fases prévias do material, sem a presença de nitretos de cromo. A espessura destas camadas, entretanto, foi pequena, devido à baixa potência de plasma aplicada (15 W). Ainda assim, elevados teores de nitrogênio foram aferidos na camada, desde 8,62% na austenita e 3,61% na ferrita da amostra nitretada a 350ºC/2 h, até 14,72% na austenita e 15,53% na ferrita da amostra nitretada a 350ºC/8 h (teores em massa), os quais se relacionam com os dados de dureza obtidos, de modo que a maior dureza foi constatada no material mais enriquecido com nitrogênio. O aquecimento realizado nas amostras revelou que somente as amostras com maior concentração de nitrogênio sofrem decomposição da austenita expandida em nitretos de cromo, além da difusão de nitrogênio para o interior da amostra (visualizado em todas as amostras), fazendo com que a espessura de camada aumente. 2020-05-13T20:57:02Z 2020-05-13T20:57:02Z 2020-02-17 masterThesis DURAND, Lucas Tomazi. Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4943 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais UTFPR
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
collection	RIUT
language	Português
topic	Nitruração Aço inoxidável Espectroscopia de raio X Raios X - Difração Nitrogênio - Aplicações industriais Plasma de baixa temperatura Nitriding Steel, Stainless X-ray spectroscopy X-rays - Diffraction Nitrogen - Industrial applications Low temperature plasmas CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Engenharia Mecânica
spellingShingle	Nitruração Aço inoxidável Espectroscopia de raio X Raios X - Difração Nitrogênio - Aplicações industriais Plasma de baixa temperatura Nitriding Steel, Stainless X-ray spectroscopy X-rays - Diffraction Nitrogen - Industrial applications Low temperature plasmas CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS Engenharia Mecânica Durand, Lucas Tomazi Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
description	Low-temperature nitriding of stainless steels is a treatment that has been widely studied in recent years, however, few studies have been dedicated to its application in duplex stainless steels. Among the main researches, divergences of results have been obtained regarding the nitrided layer structure: expanded austenite formation on both phases; expanded austenite with the presence of nitrides; expanded austenite and ferrite; and compound layer. In order to better understand the structure of the nitrided layer, this work aims to study the microstructure of UNS S32750 duplex stainless steel after nitriding with auxiliary heating under different time and temperature conditions, namely: 300ºC for 4h; 350° C for 2 h; 350° C for 4 h; 350° C for 8 h; and 400ºC for 4 h, and the evolution of nitrogen content and microstructure with heating after nitriding. For this, samples of this material were produced and nitrided, and characterizations such as scanning microscopy (SEM), X-ray wavelength dispersive spectroscopy (WDS), X-ray diffraction (XRD) and instrumented indentation were performed to evaluate formed layer and its characteristics. In order to verify the evolution of the nitrogen content and phases of the formed layer, three selected samples were heated, with simultaneous X-ray diffraction performed at the Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS). The results revealed the presence of an expanded austenite monophasic layer over both phases of the material, without the presence of chromium nitrides. The thickness of these layers, however, was small due to the low applied plasma power (15 W), in order to allow resistive heating influence. Nevertheless, high levels of nitrogen were measured in the layer, from 8.62% in austenite and 3.61% in ferrite of the nitrided sample at 350ºC / 2 h, up to 14.72% in austenite and 15.53% in ferrite. Nitrided sample at 350ºC / 8 h (mass contents), which are related to the hardness data obtained, só that the highest hardness was found in the material most enriched with nitrogen. The heating of the samples revealed that only the samples with higher nitrogen concentration expanded austenite decomposes in chromium nitrides, in addition to the diffusion of nitrogen into the sample, causing the layer thickness to increase.
format	Dissertação
author	Durand, Lucas Tomazi
author_sort	Durand, Lucas Tomazi
title	Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
title_short	Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
title_full	Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
title_fullStr	Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
title_full_unstemmed	Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
title_sort	caracterização microestrutural do aço duplex uns s32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma
publisher	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
publishDate	2020
citation	DURAND, Lucas Tomazi. Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.
url	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4943
_version_	1805307774260740096
score	10,814766

Caracterização microestrutural do aço duplex UNS S32750 nitretado a baixa temperatura com baixa potência de plasma

Registros relacionados