BIA - IFPI Campus Teresina Central Bacharelado Bacharelado em Engenharia Mecânica - Teresina Central
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Efeitos do tratamento duplex invertido e simultâneo nas propriedades tribológicas do aço AISI 1045
Título(s) alternativo(s): Effects of simultaneous reverse duplex treatment on the tribological properties of AISI 1045 steel
Autor: Carvalho Junior, Deney Gonçalves
Orientador(a): Serra, Petteson Linnikker Carvalho
Resumo: Os processos de modificação superficial de materiais são fundamentais para aprimorar o desempenho de componentes metálicos em diversas aplicações industriais. Tratamentos termoquímicos, como a nitretação a plasma, e técnicas de deposição, como a gaiola catódica, são amplamente utilizados para aumentar a dureza, a resistência ao desgaste e a estabilidade superficial dos aços. Dentre essas abordagens, os tratamentos duplex, que combinam diferentes processos de forma sequencial ou simultânea, vêm se destacando por oferecer propriedades otimizadas aos materiais tratados. O presente estudo investigou os efeitos dos tratamentos duplex e duplex simultâneo nas propriedades tribológicas e na estabilidade superficial do aço AISI 1045. Foram aplicados processos de nitretação a plasma e deposição com gaiola catódica de titânio nas temperaturas de 350°C e 400°C. O objetivo principal foi comparar as melhorias na dureza, adesão e rugosidade entre o tratamento duplex invertido e o duplex simultâneo, buscando identificar a abordagem mais eficiente para aplicações industriais. A caracterização das amostras foi realizada por ensaios de microdureza Vickers, microscopia óptica, teste de adesão Rockwell C e medição da rugosidade superficial. Os resultados mostraram que todas as amostras tratadas apresentaram aumento significativo na dureza em relação ao material não tratado. O tratamento duplex simultâneo a 400°C alcançou a maior dureza (668,03 HV), enquanto o duplex invertido gerou camadas mais uniformes e menor rugosidade. Concluiu-se que ambos os tratamentos melhoraram as propriedades do aço AISI 1045, porém o duplex simultâneo mostrou-se mais vantajoso por combinar alta dureza, boa adesão e melhor acabamento superficial.
Abstract: Surface modification processes play a crucial role in enhancing the performance of metallic components across various industrial applications. Thermochemical treatments, such as plasma nitriding, and coating deposition techniques, like the cathodic cage, are widely employed to improve the hardness, wear resistance, and surface stability of steels. Among these approaches, duplex treatments—combining different processes either sequentially or simultaneously—have gained prominence for providing optimized material properties. This study investigated the effects of duplex and simultaneous duplex treatments on the tribological behavior and surface stability of AISI 1045 steel. Plasma nitriding and titanium cathodic cage deposition were applied at temperatures of 350°C and 400°C. The main objective was to compare the improvements in surface hardness, adhesion, and roughness between the inverted duplex and simultaneous duplex treatments, aiming to determine the most efficient approach for industrial use. Characterization of the samples was carried out using Vickers microhardness testing, optical microscopy, Rockwell C adhesion analysis, and surface roughness measurements. The results showed that all treated samples exhibited a significant increase in hardness compared to the untreated material. The simultaneous duplex treatment at 400°C achieved the highest hardness value (668.03 HV), while the inverted duplex treatment produced more uniform layers and lower roughness, indicating better control of the deposition process. Overall, both treatments effectively enhanced the properties of AISI 1045 steel; however, the simultaneous duplex treatment proved more advantageous by combining high hardness, good adhesion, and smoother surface finish—making it a promising option for applications requiring improved wear resistance and surface quality.
Palavras-chave: Aço AISI 1045
Dureza Superficial
Gaiola Catódica
Nitretação a Plasma
Tratamento Duplex
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROCESSOS DE FABRICACAO::PROCESSOS DE FABRICACAO, SELECAO ECONOMICA
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
Citação: CARVALHO JUNIOR, Deney Gonçalves. Efeitos do tratamento duplex invertido e simultâneo nas propriedades tribológicas do aço AISI 1045. Orientador: Petteson Linniker Carvalho Serra. 2025. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4903
Data do documento: 2025
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