Eventos Anais de eventos
CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
Comportamento tribológico do aço SAE 1020 nitretado e revestido com Diamond-like Carbon, em diferentes topografias
Submission Author:
Francisco Alves Vicente , SC
Co-Authors:
Francisco Alves Vicente, Mileny Masieiro, Tatiana Bendo, Bruno Borges Ramos, Cristiano Binder
Presenter: Francisco Alves Vicente
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0364
Abstract
Nos últimos anos, há uma crescente demanda no desenvolvimento de tecnologias de filmes finos em diversos setores da indústria. A combinação das propriedades da matriz com as do revestimento pode viabilizar a utilização de matrizes de menor custo, além de proporcionar o aumento da vida útil e a eficiência energética de componentes de ligas mais nobres. Dentre os filmes finos, filmes de Diamond-like carbon (DLC) são revestimentos à base de carbono amplamente utilizados para melhorar as propriedades da superfície de metais em componentes como pistões, válvulas, bombas, engrenagens, entre outros. Os filmes de DLC são frequentemente aplicados e desenvolvidos com vista ao aumento da resistência ao desgaste e à redução de atrito em contatos tribológicos, além de aumentar a resistência à corrosão das matrizes metálicas. Características como o tipo de matriz e do filme, a utilização de intercamadas e a topografia do material no qual o DLC é depositado exercem grande influência nas propriedades do componente, sendo este objeto de grande interesse para aplicação do DLC em componentes específicos. Desse modo, são objetivos do trabalho a validação de um processo de nitretação e deposição de filmes de DLC em aço SAE 1020 com diferentes topografias, e a avaliação do comportamento tribológico e as características estruturais dos diferentes filmes. Para a realização do estudo, amostras de aço receberam dois tipos de acabamento: um acabamento “fino”, obtido por meio de lixamento em lixa #600, e um acabamento “áspero”, obtido por meio de jateamento. Após limpeza, as amostras foram tratadas a plasma em um processo de nitretação, seguido de deposição do filme de DLC. Para avaliação da estrutura dos filmes, foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica (MO) e de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX) e espectroscopia Raman. As topografias das amostras foram avaliadas antes e após o tratamento a plasma, por meio de interferometria óptica de luz branca. As propriedades tribológicas dos filmes foram avaliadas por meio de testes de durabilidade com configuração de esfera sobre plano, em atmosfera ambiente. Com os resultados das técnicas de EDX e Raman, foi constatado que os filmes depositados em topografias diferentes não apresentaram diferenças estruturais. Nos ensaios tribológicos, as amostras com acabamento “fino” apresentaram menor coeficiente de atrito e maior durabilidade que as amostras com acabamento “áspero”, indicando grande influência da topografia na resposta tribológica do sistema.
Keywords
diamond-like carbon, tribologia, Filmes Finos, Durabilidade, topografia
