Análise do comportamento de desgaste microabrasivo do aço inoxidável AISI 316L : coeficiente, modo e regime de desgaste

Abstract

RESUMO: Neste trabalho, foi estudado o desgaste microabrasivo do aço inoxidável AISI 316L quando submetido em diferentes condições de carga de ensaio e concentração de lama abrasiva. O ensaio de microabrasão foi realizado em um equipamento de esfera rotativa fixa, com cargas de 0,3 N, 0,5 N, 1,0 N e 2,0 N. Para cada carga ensaiada as concentrações de lama abrasiva foram variadas em 0,01 g/cm³, 0,1 g/cm³, 0,3 g /cm³ e 0,75 g /cm³. Para efeito de comparação dos resultados obtidos no ensaio, os testes foram repetidos em amostras nitretadas. O tratamento de nitretação foi realizado usando misturas gasosas de 75 %N₂ e 25 %H₂, a pressão de aproximadamente 3 Torr, em uma temperatura de 470 ° C durante um período de 4 horas. As análises de DRX e as observações por microscópia óptica comprovam a formação de uma camada de nitretos nas amostras que passaram pelo tratamento. De modo geral, essa camada de nitretos reduz a resistência ao desgaste do material quando comparado às amostras sem tratamento. Os melhores resultados para o desgaste microabrasivo foram obtidos em cargas de 0,3 N e 0,5 N ambas na concentração de 0,75 g/cm³, tanto para as amostras nitretadas como para as amostras sem tratamento. Observou-se um predomínio de desgaste por riscamento em todas as condições de ensaio para todas as amostras. O regime permanente de desgaste ocorreu, de maneira geral, em distâncias de deslizamento mais curtas e com altas concentrações de lama abrasiva para as amostras sem tratamento. O mesmo comportamento não foi observado para as amostras nitretadas, entretanto, nesse caso, o aumento da carga, para a mesma concentração de lama abrasiva, favorece a entrada do material no regime permanente de desgaste em distâncias mais curtas.

ABSTRACT: In this work, for AISI 316L stainless steel under different conditions of microabrasive wear test as load and concentration of abrasive slurry was studied. Test was performed in a rotating ball fixed equipment with loads of 0.3 N; 0.5 N; 1.0 N and 2.0 N. For each load the abrasive slurry concentrations were varied from 0.01 g / cm³, 0.1 g / cm³, 0.3 g / cm³ and 0.75 g / cm³. For comparison of the results obtained in the test, the tests were repeated on samples nitrided. The nitriding treatment was carried out using gas mixtures of 75% N₂ and 25% H₂ pressure of approximately 3 Torr at a temperature of 470 ° C for a period of 4 hours. The XRD analysis and observations by light microscopy proved the formation of a nitride layer on the samples passed through the treatment. In general, the nitride layer reduces the wear resistance of the material when compared to untreated samples. The best results for the microabrasive wear are obtained at loads of 0.3 N and 0.5 N in both concentration of 0.75 g / cm³, both for the nitrided samples as for untreated samples. There was a predominance of wear striping in all test conditions for all samples. The steady state wear has occurred, generally in shorter sliding distances and high abrasive slurry concentrations to the samples without treatment. The same behavior was not observed for the nitrided samples, however, in this case, the load increases to the same abrasive slurry concentration favors its input in the steady state wear over shorter distances.