Nitretação e deposição por plasma em ferramentas de aços AISI M2 e D2 utilizadas na conformação e estampagem de pregos: um estudo de viabilidade

IF 0.5 4区 材料科学 Q4 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY
Edno Ferreira da Costa, Rômulo Ribeiro Magalhães de Sousa, R. M. Monção, Maxwell Santana Libório, T. Costa
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Abstract

A crescente necessidade de aumentar a produtividade do setor industrial, impulsiona o desenvolvimento de novos acos e novos tratamentos que possam melhorar o desempenho e a vida util de ferramentas de corte, conformacao e estampagem. Tratamentos de superficie assistidos por plasma destacam-se nesse contexto. Trabalhos anteriores tem demonstrado que esses revestimentos sao eficientes no aumento da dureza, na resistencia ao desgaste e na resistencia a corrosao de diversos tipos de acos. Nesse sentido, amostras e ferramentas de acos AISI M2 e D2 termicamente tratadas foram submetidas aos processos de nitretacao a plasma convencional, em gaiola catodica e tratamento duplex com o objetivo de avaliar o efeito desses tratamentos em ferramentas de conformacao buscando a viabilidade da aplicacao do metodo no setor industrial com a reducao do custo de fabricacao na conformacao e estampagem de pregos. Ensaios de microdureza Vickers, analise por MEV e Difracao de Raios-X (DRX) possibilitaram identificar propriedades mecânicas, camada de compostos e as fases presentes, respectivamente. O desempenho das ferramentas baseou-se na quantidade de pregos produzida em kg. O custo produtivo foi determinado em funcao da produtividade, do preco de aquisicao da ferramenta e do preco da nitretacao. O uso da nitretacao a plasma se mostrou viavel para os dois acos, destacando-se o fato de que as ferramentas de aco D2 nitretadas a 480oC por 3 horas, obtiveram os maiores ganhos de produtividade em relacao a ferramenta nao nitretada. A aplicacao da nitretacao convencional na ferramenta de aco M2 a 480oC por 4 horas possibilitou a reducao de seu custo em 26% e reducao de 3,5% sobre o custo total de producao de pregos, obtendo o melhor custo-beneficio. Palavras-chave: Nitretacao a plasma, gaiola Catodica, duplex, acos AISI M2 e D2.
用于螺柱成形和冲压的AISI M2和D2钢工具中的氮化和等离子沉积:可行性研究
提高工业生产率的需求不断增长,推动了新型acos和新型处理方法的发展,以提高切削、成形和冲压工具的性能和使用寿命。等离子体辅助表面处理在这方面尤为突出。以往的研究表明,这些涂层能有效地提高各种类型acos的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。样品和主要工具,AISI M2和D2热治疗受到传统nitretacao弧焊过程在笼子里catodica和治疗目的的复式房来评估治疗的效果在conformacao搜索工具的可行性方法在工业领域的应用和制造成本的降低在conformacao钉、印刷。通过维氏显微硬度测试、扫描电镜分析和x射线衍射(xrd)分析,分别确定了力学性能、化合物层和相。工具的性能是基于生产的钉子数量(kg)。生产成本是根据生产率、刀具购买价格和氮化价格来确定的。等离子体氮化对两种acos都是可行的,突出的事实是,aco D2工具在480℃下氮化3小时,与非氮化工具相比,获得了最大的生产率提高。在480℃下对aco M2工具进行常规氮化处理4小时,可降低26%的成本,降低3.5%的钉子总生产成本,获得最佳的成本效益。关键词:等离子氮化,阴极笼,双工,AISI M2和D2 acos。
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