BIA - IFPI Campus Teresina Central Bacharelado Bacharelado em Engenharia Mecânica - Teresina Central
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Estudo do revenimento no aço SAE 1045 durante o tratamento de nitretação à plasma
Autor: Pereira Júnior, José Ribamar do Carmo
Orientador(a): Serra, Petteson Linniker Carvalho
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Sousa, Ediones Maciel de
Resumo: O aço AISI/SAE 1045 é amplamente empregado na indústria devido à sua combinação de boas propriedades mecânicas e baixo custo. Por se tratar de um aço de médio teor de carbono, suas propriedades podem ser ajustadas por meio da aplicação de tratamentos térmicos. A têmpera, por exemplo, é utilizada quando se busca elevar significativamente a dureza do material. No entanto, esse processo compromete a tenacidade, razão pela qual é comumente seguido pelo revenimento, que tem como finalidade recuperar parcialmente essa propriedade. Em situações nas quais se deseja obter uma superfície com dureza ainda mais elevada e maior resistência ao desgaste, pode-se recorrer à nitretação a plasma — um tratamento termoquímico realizado em atmosfera ionizada rica em nitrogênio. Considerando que o revenimento é frequentemente realizado em temperaturas compatíveis com o processo de nitretação a plasma (400°C), este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos da realização do revenimento do aço 1045 temperado de forma simultânea ao tratamento de nitretação à plasma, visando a otimização do ciclo de processamento. A metodologia envolveu a preparação de amostras de aço SAE 1045 que foram submetidas a quatro condições experimentais: temperada (T), temperada e revenida (TR), temperada e nitretada (TN), e temperada, revenida e nitretada (TRN). Todos os tratamentos de revenimento e nitretação foram executados à temperatura de 400°C. As amostras foram caracterizadas por ensaios de microdureza Vickers (superficial e em perfil), microscopia óptica e ensaios de rugosidade superficial. Os resultados de microdureza superficial confirmaram o sucesso da nitretação, com a amostra TN apresentando os maiores valores de dureza superficial. A análise do perfil de microdureza e das microestruturas demonstrou que o tratamento TN foi eficaz em promover tanto o endurecimento superficial pela formação de nitretos quanto o revenimento adequado do núcleo em uma única etapa, resultando em um perfil de propriedades otimizado. O revenimento simultâneo à nitretação (TN) mostrou-se uma alternativa viável para reduzir o tempo de ciclo, conferindo ao material alta dureza superficial, aliada a um núcleo tenaz, e evitando os custos de uma etapa de revenimento separada.
Abstract: AISI/SAE 1045 steel is widely used in the industry due to its combination of good mechanical properties and low cost. As a medium carbon steel, its properties can be adjusted through the application of heat treatments. Quenching, for example, is used when seeking to significantly increase the material's hardness. However, this process compromises toughness, which is why it is commonly followed by tempering, which aims to partially recover this property. In situations where even higher surface hardness and greater wear resistance are desired, plasma nitriding can be used—a thermochemical treatment carried out in an ionized, nitrogen-rich atmosphere. Considering that tempering is frequently performed at temperatures compatible with the plasma nitriding process (400°C), this study aimed to investigate the effects of simultaneously performing the tempering of quenched 1045 steel with the plasma nitriding treatment, targeting the optimization of the processing cycle. The methodology involved preparing SAE 1045 steel samples that were subjected to four experimental conditions: quenched (Q), quenched and tempered (QT), quenched and nitrided (QN), and quenched, tempered, and nitrided (QTN). All tempering and nitriding treatments were performed at a temperature of 400°C. The samples were characterized by Vickers microhardness tests (surface and profile), optical microscopy, and surface roughness tests. The surface microhardness results confirmed the success of nitriding, with the QN sample exhibiting the highest surface hardness values. The analysis of the microhardness profile and the microstructures demonstrated that the QN treatment was effective in promoting both surface hardening through nitride formation and adequate core tempering in a single step, resulting in an optimized property profile. Simultaneous tempering and nitriding (QN) proved to be a viable alternative to reduce the cycle time, providing the material with high surface hardness, combined with a tough core, and avoiding the costs of a separate tempering step.
Palavras-chave: Nitretação a plasma
Revenimento
Têmpera
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::METALURGIA DE TRANSFORMACAO::TRATAMENTO TERMICOS, MECANICOS E QUIMICOS
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
Citação: PEREIRA JÚNIOR, José Ribamar do Carmo. Estudo do revenimento no aço SAE 1045 durante o tratamento de nitretação à plasma. Orientador : Petteson Linniker Carvalho Serra. 2025. 53 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí - Campus Teresina Central, Teresina, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5385
Data do documento: 2025
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