Published January 1, 2020
| Version v1
Publication
Open
Estudo de nitretação a plasma e tratamento duplex em brocas de aço rápido
Creators
- 1. Universidade Federal do Piauí
- 2. Federal Institute of Education, Science and Technology Alagoas
- 3. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Description
RESUMO A nitretação a plasma é realizada em ferramentas de aços rápidos para aumentar a resistência ao desgaste da aresta de corte e reduzir a tendência do material usinado em aderir na ferramenta. O objetivo do presente trabalho é estudar a viabilidade da nitretação a plasma e do tratamento duplex em brocas de aço rápidoanalisnado o desgaste de brocas de aço rápido M2 submetidas a diferentes parâmetros de nitretação a plasma e deposição de filme de nitreto de titânio (TiN). As brocas passaram primeiro pelo tratamento de nitretação com, variando-se a temperatura em 350°C, 400°C, 450°C, 500oC e 550oC, enquanto o tratamento duplex foi dividido em nitretação convencional a 500 °C seguido de deposição de um filme fino de TiN aplicado pela técnica de deposição a plasma com gaiola catódica à temperatura de 400oC e 500 °C. As brocas nitretadas a 400°C ainda foram submetidas ao processo de deposição de um filme de TiN. Todas as brocas foram caracterizadas por microdureza Vickers e foram ensaiadas em centro de usinagem CNC, onde o corpo de prova era de aço AISI 4340. Foi realizada uma análise de desempenho entre os diferentes tratamentos, onde chegou à conclusão que o tratamento que resultou melhor desempenho na usinagem foi o tratamento de nitretação a 450°C. A camada nitretada das brocas foi analisada por perfil de microdureza, Microscopia Eletrônica de Varredura, porém observou-se que o valor de microdureza aumenta com o tempo de tratamento, e que a deposição do filme de TiN teve baixa relevância no desempenho da broca.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتم إجراء نيترة البلازما التجريدية على أدوات فولاذية عالية السرعة لزيادة مقاومة التآكل لحافة القطع وتقليل ميل المادة الآلية للالتصاق بالأداة. الهدف من هذا العمل هو دراسة جدوى نيترة البلازما والمعالجة المزدوجة في التدريبات الفولاذية عالية السرعة التي تحلل تآكل المثاقب الفولاذية عالية السرعة M2 الخاضعة لمعايير مختلفة من نيترة البلازما وترسيب فيلم نيتريد التيتانيوم (Tin). تم نترة لقم الثقب أولاً، مع تغيير درجة الحرارة عند 350 درجة مئوية و 400 درجة مئوية و 450 درجة مئوية و 500 درجة مئوية و 550 درجة مئوية، بينما تم تقسيم المعالجة المزدوجة إلى نيترة تقليدية عند 500 درجة مئوية تليها ترسيب غشاء رقيق TiN يتم تطبيقه بواسطة تقنية ترسيب بلازما القفص الكاثودي عند 400 درجة مئوية و 500 درجة مئوية. كما تعرضت البتات النيتريدية عند 400 درجة مئوية لعملية ترسيب لفيلم TiN. تميزت جميع لقم الثقب بصلابة فيكرز الدقيقة وتم اختبارها في مركز تصنيع باستخدام الحاسب الآلي، حيث كانت العينة من الفولاذ AISI 4340. تم إجراء تحليل للأداء بين العلاجات المختلفة، حيث تم التوصل إلى أن العلاج الذي أدى إلى أفضل أداء بالقطع هو العلاج بالنتريد عند 450 درجة مئوية. تم تحليل الطبقة النيتريدية من لقم الثقب بواسطة ملف تعريف التصلب الدقيق، الفحص المجهري الإلكتروني للمسح الضوئي، ولكن لوحظ أن قيمة التصلب الدقيق تزداد مع وقت المعالجة، وأن ترسب فيلم TiN كان له أهمية منخفضة في أداء لقمة الحفر.Translated Description (English)
ABSTRACT Plasma nitriding is performed on high speed steel tools to increase the wear resistance of the cutting edge and reduce the tendency of the machined material to adhere to the tool. The objective of the present work is to study the feasibility of plasma nitriding and duplex treatment in high-speed steel drills analyzing the wear of M2 high-speed steel drills subjected to different parameters of plasma nitriding and deposition of titanium nitride (TiN) film. The drill bits were first nitrided with, varying the temperature at 350°C, 400°C, 450°C, 500oC and 550oC, while the duplex treatment was divided into conventional nitriding at 500°C followed by deposition of a TiN thin film applied by the cathodic cage plasma deposition technique at 400oC and 500°C. The nitrided bits at 400°C were further subjected to the deposition process of a TiN film. All drill bits were characterized by Vickers microhardness and were tested in a CNC machining center, where the specimen was AISI 4340 steel. A performance analysis was performed between the different treatments, where it was concluded that the treatment that resulted in the best machining performance was the nitriding treatment at 450°C. The nitrided layer of the drill bits was analyzed by microhardness profile, Scanning Electron Microscopy, but it was observed that the microhardness value increases with treatment time, and that the deposition of the TiN film had low relevance in the drill bit performance.Translated Description (French)
La nitruration au plasma est effectuée sur des outils en acier rapide pour augmenter la résistance à l'usure du tranchant et réduire la tendance du matériau usiné à adhérer à l'outil. L'objectif du présent travail est d'étudier la faisabilité de la nitruration plasma et du traitement duplex dans les forets en acier rapide analysant l'usure des forets en acier rapide M2 soumis à différents paramètres de nitruration plasma et de dépôt de film de nitrure de titane (TiN). Les forets ont d'abord été nitrurés avec, en faisant varier la température à 350°C, 400°C, 450°C, 500oC et 550oC, tandis que le traitement duplex a été divisé en nitruration conventionnelle à 500°C suivie du dépôt d'un film mince de TiN appliqué par la technique de dépôt par plasma à cage cathodique à 400oC et 500°C. Les bits nitrurés à 400°C ont ensuite été soumis au processus de dépôt d'un film de TiN. Tous les forets ont été caractérisés par la microdureté Vickers et ont été testés dans un centre d'usinage CNC, où l'échantillon était en acier AISI 4340. Une analyse de performance a été réalisée entre les différents traitements, où il a été conclu que le traitement qui a abouti aux meilleures performances d'usinage était le traitement de nitruration à 450°C. La couche nitrurée des trépans a été analysée par profil de microdureté, Microscopie Electronique à Balayage, mais il a été observé que la valeur de microdureté augmente avec le temps de traitement, et que le dépôt du film de TiN avait une faible pertinence dans la performance du trépan.Translated Description (Spanish)
RESUMEN La nitruración por plasma se realiza en herramientas de acero de alta velocidad para aumentar la resistencia al desgaste del borde de corte y reducir la tendencia del material mecanizado a adherirse a la herramienta. El objetivo del presente trabajo es estudiar la viabilidad de la nitruración por plasma y el tratamiento dúplex en brocas de acero de alta velocidad analizando el desgaste de brocas de acero de alta velocidad M2 sometidas a diferentes parámetros de nitruración por plasma y deposición de película de nitruro de titanio (TiN). Las brocas se nitruraron primero con, variando la temperatura a 350 ° C, 400 ° C, 450 ° C, 500 ° C y 550 ° C, mientras que el tratamiento dúplex se dividió en nitruración convencional a 500 ° C seguido de la deposición de una película delgada de TiN aplicada por la técnica de deposición de plasma de jaula catódica a 400 ° C y 500 ° C. Las brocas nitruradas a 400 °C se sometieron adicionalmente al proceso de deposición de una película de TiN. Todas las brocas se caracterizaron por la microdureza Vickers y se probaron en un centro de mecanizado CNC, donde la muestra era de acero AISI 4340. Se realizó un análisis de rendimiento entre los diferentes tratamientos, donde se concluyó que el tratamiento que dio como resultado el mejor rendimiento de mecanizado fue el tratamiento de nitruración a 450°C. La capa nitrurada de las brocas se analizó mediante perfil de microdureza, microscopía electrónica de barrido, pero se observó que el valor de microdureza aumenta con el tiempo de tratamiento y que la deposición de la película de TiN tuvo poca relevancia en el rendimiento de la broca.Files
1517-7076-rmat-25-02-e12772.pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:bed6aefa77ad17bc3a79d96084407c7d
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة نيترة البلازما والمعالجة المزدوجة على لقم الثقب الفولاذية عالية السرعة
- Translated title (English)
- Plasma nitriding study and duplex treatment on high-speed steel drill bits
- Translated title (French)
- Etude de nitruration plasma et traitement duplex sur forets acier rapide
- Translated title (Spanish)
- Estudio de nitruración por plasma y tratamiento dúplex en brocas de acero de alta velocidad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3045222006
- DOI
- 10.1590/s1517-707620200002.1072
References
- https://openalex.org/W1245151690
- https://openalex.org/W1459798174
- https://openalex.org/W1968712943
- https://openalex.org/W1970407370
- https://openalex.org/W1972359341
- https://openalex.org/W1975213562
- https://openalex.org/W1983404342
- https://openalex.org/W1996045467
- https://openalex.org/W2003046327
- https://openalex.org/W2025044910
- https://openalex.org/W2028970030
- https://openalex.org/W2045714534
- https://openalex.org/W2058360049
- https://openalex.org/W2067688359
- https://openalex.org/W2070429114
- https://openalex.org/W2076659332
- https://openalex.org/W2093330404
- https://openalex.org/W2093725825
- https://openalex.org/W2103007250
- https://openalex.org/W2139518404
- https://openalex.org/W2325148043
- https://openalex.org/W2415951296
- https://openalex.org/W2599124500
- https://openalex.org/W2625947984
- https://openalex.org/W2742458753
- https://openalex.org/W2754301830
- https://openalex.org/W3008874027