Made available in DSpace on 2018-03-22T15:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11564_PATR_CIO SANTANA DE OLIVEIRA .pdf: 4792610 bytes, checksum: 168954353e0b41cc653630bb38705116 (MD5) Previous issue date: 2017-11-24 / Os materiais cerâmicos supercondutores são geralmente, duros e frágeis, possuem baixa resistência à tração e ao impacto e baixa capacidade de difundir calor. Isto impõe limitações para aplicações tecnológicas quando as cerâmicas supercondutoras estão submetidas a estresses elétricos e térmicos. Desta forma, uma alternativa é combinar as propriedades da cerâmica supercondutora com as propriedades dos metais. Com este objetivo em mente, nesta dissertação foi investigada a deposição de cerâmica supercondutora YBa2Cu3O7− em aço inoxidável AISI 304 L seguido de tratamento térmico. As medidas de difusividade térmica foram realizadas com um laser de dióxido de carbono com perfil espacial gaussiano, comprimento de onda 10 µ!, intensidade 10 "2 #/!2 e diâmetro igual a 1 !!. A fim de realizar comparações, a medida da difusividade térmica em chapa de aço inoxidável AISI 304 L, tal como recebido, apresentou valor similar ao valor fornecido pelo fabricante. Utilizando chapas de AISI 304 L, foram fabricados vários substratos com dimensões de 70mm x 10mm x 3mm. Posteriormente, esses substratos foram fresados, produzindo canais retangulares de 2 mm de largura por 1,25 mm de profundidade. Os canais foram preenchidos com eletrocerâmicas de YBaCuO. Essa montagem foi levada ao forno por 15 min a uma temperatura de 1040°C, sendo retirada e esfriada ao ar, gerando amostras da junção. Estas amostras de junções foram caracterizadas por XRD, susceptibilidade magnética AC e microscopia eletrônica de varredura. Por fim, realizaram-se as medidas de difusividade térmica através do método flash na junção. A difusividade térmica da junção metal/cerâmica apresentou valores próximos aos estimados teoricamente, considerando a hipótese de aditividade sem interferência entre os compostos. Entretanto, tais conclusões são parciais, o que reforça a necessidade de estudos mais aprofundados acerca da difusividade térmica desta junção Metal/Cerâmico. Palavras chave: Difusividade térmica, Aço inoxidável AISI 304 L, Flash Laser.

Aços inoxidáveis austeníticos são indicados para aplicações a baixas temperaturas por praticamente não apresentarem temperatura de transição dúctil/frágil. Quando estes aços são soldados há a formação de ferrita na zona fundida que, dependendo da morfologia e da quantidade, pode induzir uma temperatura de transição dúctil/frágil. Este trabalho busca estudar as propriedades mecânicas e microestruturais a baixas temperaturas (-100°C) na zona fundida do cordão de solda. Chapas de aço inoxidável AISI 304 com 25,4 mm de espessura foram soldadas pelo processo de soldagem a arco submerso, empregando-se um arame ER 308L, e dois tipos de fluxos distintos: um neutro e um auto-compensante em cromo. Os procedimentos de soldagem foram realizados utilizando-se corrente contínua em polaridade reversa e corrente alternada de onda quadrada. Esta apresentou melhores resultados de tenacidade que a soldagem em corrente contínua para os dois fluxos estudados. Os corpos de prova soldados com fluxo neutro apresentaram maior tenacidade que os soldados com fluxo autocompensante em cromo, comparando-se o mesmo tipo de corrente na soldagem. / Austenitic stainless steels are recommended for low temperature applications due to a very low ductile/brittle transition. When this stainless steel type is welded, there is formation of delta ferrite in the fusion zone which, depending on its morphology and distribution may increase ductile/brittle temperature transition to higher values compared with base metal. This work aims at studying the mechanical properties and microstructure at low temperatures (-100°C) on the weld bead fusion zone using AISI 304 plates 1 inch thick which were welded with submerged arc welding process using ER308L and two different fluxes types: a neutral and a chromium auto-compensating one. The welding procedures were made using reverse polarity continuous current and square wave alternate current. The latter presented better toughness results than the continuous current for both fluxes types. The neutral flux led to greater toughness than the chromium auto-compensating flux, comparing the same current type output.

Aços inoxidáveis austeníticos são indicados para aplicações a baixas temperaturas por praticamente não apresentarem temperatura de transição dúctil/frágil. Quando estes aços são soldados há a formação de ferrita na zona fundida que, dependendo da morfologia e da quantidade, pode induzir uma temperatura de transição dúctil/frágil. Este trabalho busca estudar as propriedades mecânicas e microestruturais a baixas temperaturas (-100°C) na zona fundida do cordão de solda. Chapas de aço inoxidável AISI 304 com 25,4 mm de espessura foram soldadas pelo processo de soldagem a arco submerso, empregando-se um arame ER 308L, e dois tipos de fluxos distintos: um neutro e um auto-compensante em cromo. Os procedimentos de soldagem foram realizados utilizando-se corrente contínua em polaridade reversa e corrente alternada de onda quadrada. Esta apresentou melhores resultados de tenacidade que a soldagem em corrente contínua para os dois fluxos estudados. Os corpos de prova soldados com fluxo neutro apresentaram maior tenacidade que os soldados com fluxo autocompensante em cromo, comparando-se o mesmo tipo de corrente na soldagem. / Austenitic stainless steels are recommended for low temperature applications due to a very low ductile/brittle transition. When this stainless steel type is welded, there is formation of delta ferrite in the fusion zone which, depending on its morphology and distribution may increase ductile/brittle temperature transition to higher values compared with base metal. This work aims at studying the mechanical properties and microstructure at low temperatures (-100°C) on the weld bead fusion zone using AISI 304 plates 1 inch thick which were welded with submerged arc welding process using ER308L and two different fluxes types: a neutral and a chromium auto-compensating one. The welding procedures were made using reverse polarity continuous current and square wave alternate current. The latter presented better toughness results than the continuous current for both fluxes types. The neutral flux led to greater toughness than the chromium auto-compensating flux, comparing the same current type output.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:25:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuisValerioPrandel.pdf: 1196969 bytes, checksum: 7149e8d23002198e7dc429375f6b767d (MD5) Previous issue date: 2009-07-13 / The photo-acoustic technique has become a standard photo-thermal method for carrying out diverse studies on solids materials. Photo-thermal phenomena in solids results from a combination of thermal expansion, thermal diffusion, and thermo-elastic bending effects and can be obtained by c k . r a = where k is the thermal conductivity, r is the density, and c is the specific heat at constant pressure. For that reason thermal diffusivity is a parameter that measures the rate of heat diffusion in a sample. It is a genuine and important bulk property of the material which is directly related with the materials structure and stabilization conditions. In this work, we propose to build a system to measure the thermal diffusivity of a metal sample, in special the aluminum and the AISI 304 steel with nitrating and non-nitrating. In the AISI 304 steel modifications in surface metals are made to improve its mechanicals and tribological properties as well also the corrosion resistance in metal alloys. These materials surface modifications can be made by using different ion beams processes and the most commonly employed to modify surface properties of steels are ion implantations, glow discharge and plasma immersion ion implantation. In this work we applied the Open-Photo-Acoustic Cell (OPC) to determine the variation in the thermal diffusivity of the glow discharge nitriding in Commercial AISI 304 stainless steel material. Because the ion beams processes modified region, different nitride precipitates are formed and they will improve the mechanical and tribological properties changing the thermal diffusivity. Aluminum samples were cutted from a rod, polished and prepared to measurement. After this treatment the thermal diffusivity were measured and the value 72.9 μm2 /s was obtained. Then the samples were putted at temperature of 120 0C and 240oC for 45 minutes and then the temperature was decreased rapidly back to room temperature. A new set of measured were obtained and a new value of the thermal diffusivity was obtained 84.2 μ m2/s and 90.1 μm2/s, respectively. From the aluminum we were able to show that OPC technique can detect variation in the thermal diffusivity produced by mechanical tensions produced by mechanical treatment, as cut and polish, in the superficies of the metal materials. For commercial AISI 304 stainless steel three samples was cutted in around (20×20×3) mm dimension. Then they were mechanically polished until 1/4 μm diamond paste in order to obtain a clean and mirror finishing. The sample was prepared for measurement and the result for thermal diffusivity for the non-nitrating sample was 4.09 μm2/s. This value agrees well with the literature 4.05 μm2/s. In the second sample we didn’t know the nitrating process and the result for thermal diffusivity was 6.58 μm2/s. From this result we can show that OPC technique can distinguish between a nitrating and a non-nitrating metal surface. And to the third sample, we know the sample nitrating process and the thermal diffusivity obtained was 11.43 μm2/s. This new result confirms our supposition. We are able to distinguish between surfaces of two samples. From this samples results three new conclusion were obtained: (1) the exciting surface, nitrating and the non-nitrating, permit us to obtain the thermal property, (2) the intensity of nitrating process is higher from the centre the border and, (3) the OPC technique can distinguish the thermal diffusivity before and after a surface thermal treatment. In conclusion we show that OPC technical is a new useful tool for characterization studies of metals surfaces. This technique was in the “Laboratório de Óptica and Espectroscopia”. / A técnica fotoacústica tem se tornado um método cada vez mais aplicado para estudos das propriedades físicas e térmicas de diversos materiais sólidos. O fenômeno fototérmico em sólidos resulta da combinação de efeitos como a expansão térmica, difusão térmica e a flexão termoelástica, e pode ser obtida diretamente através da equação c k . r a = em que k é a condutividade térmica, r é a densidade, e c é o calor específico à pressão constante. A difusividade térmica é um parâmetro que mede o quanto calor é difundido ao longo da amostra. Sabe-se que modificações na superfície de metais são realizadas para um aumento nas propriedades tribológicas e mecânicas bem como um aumento na resistência das ligas metálicas. Assim neste trabalho é feita a implementação de um sistema de Fotoacústica em Célula Aberta (OPC) para a medida da difusividade térmica de amostras metálicas, em especial, o alumínio e o aço AISI 304 nitretado e não–nitretado. O processo de implantação iônica modifica as propriedades tribológicas e mecânicas da região em torno da superfície de uma amostra, pois diferentes precipitados são formados, alterando assim a difusividade térmica. A caracterização do sistema foi realizada em amostras de alumínio, que foram cortadas a partir de uma barra comercial e em seguida polidas e preparadas para a medida. O resultado obtido para a difusividade térmica foi de 72,9 μm2/s. Valores de 84,2 μm2/s e 90,1 μm2/s foram obtidos após tratamento térmico das amostras nas temperaturas de 120 e 240oC por 45 minutos, espectivamente. Conclui-se que o sistema é capaz de detectar variações na difusividade térmica de superfícies tencionadas por tratamentos mecânicos tais como o corte e o polimento. Amostras de aço AISI 304 foram também medidas. A difusividade térmica obtida foi de 4,09 μm2/s, valor que concorda muito bem com o valor calculado a partir da equação acima mencionada que é de 4,05 μm2/s. No caso de amostras de aço AISI 304 nitretadas, os resultados das difusividades térmicas obtidos foram de 6,58 μm2/s e de 11,43 μm2/s. Os resultados confirmam que a técnica de OPC faz a distinção entre superfícies nitretadas e não nitretadas e que: (1) a medida da difusividade térmica independe da superfície que se utiliza para a excitação, nitretada ou não–nitretada, (2) A intensidade da nitretação nas amostras nitretadas utilizadas é maior no centro e diminui na direção das bordas e (3) a OPC é uma técnica que pode ser utilizada para distinguir superfícies que sofreram ou não tratamentos térmicos. A técnica OPC está em funcionamento no Laboratório de Óptica e Espectroscopia do Departamento de Física da UEPG.

Published Article / Selective laser micro-welding (SLMW) is a recent rapid manufacturing technique that produces metal parts through the use of a laser beam that selectively scans over the powder layers and fully melts and micro-welds the metallic particles. The advantage of SLMW is that any type of commercial steel alloys or other metal powders can be used to build parts in a single step without the need to add low melting point additives to join the particles as in the former SLS process. In this study, two types of low cost general purpose powders were evaluated as the raw materials for the selective laser micro-welding (SLMW): one powder is AISI304 stainless steel powder from Hoganas, Belgium (cost = $11/kg) and the other isAISI100510w carbon steel locally produced in-house from scrap steel using gas atomizing then de-oxidizing techniques (cost = $1.2/kg). Twelve sample parts were fabricated using two different laser speeds, 70 and 100 mm/s. Dimensions, density, hardness, tensile and microstructure properties were evaluated. Results showed that both powders successfully produced complete parts with accurate dimensions and fine details. Both microstructure phases were austenite due to the rapid heating and cooling cycles. At the higher speed of 100 mm/s mechanical properties deteriorated because of the porosities inside the structure. Using low cost powders gives more potential for the SLMW to spread as an economical manufacturing process in the near future.

O efeito bactericida de íons cobre é bem conhecido; no entanto a atividade inibitória depende diretamente da concentração desses íons no material base. Contudo, essa concentração deve ser controlada, pois o excesso destes íons pode ser tóxico e além disso, a implantação de cobre pode comprometer a resistência a corrosão do substrato metálico. A propriedade bactericida é desejável para aplicação em ligas metálicas empregadas em diversos setores, na assepsia de materiais que tenham contato direto com subprodutos que necessitam alta pureza e com baixíssimos índices de contaminação. O aço inoxidável austenítico AISI 304 é amplamente utilizado devido às suas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Considerando isso, o aço AISI 304 é o foco do presente estudo, mesclando as características anticorrosivas naturais com a assepsia oligodinâmica proveniente da dopagem com íons de cobre. Nesse sentido, avaliou a resistência à corrosão do aço inoxidável AISI 304 com diferentes doses de cobre implantado (1015 íons.cm-2 e 1016 íons.cm-2) por monitoramento do potencial de circuito aberto e voltametria cíclica em uma solução eletrolítica de NaCl 3,5 % em peso. Através de simulações computacionais, previu-se que nos parâmetros escolhidos, a profundidade de implantação dos íons no substrato atingiu até 40 nm da superfície, com uma concentração de pico, maior teor de cobre, na profundidade de 12 nm. As amostras com doses de 1015 íons.cm-2 de cobre apresentaram o potencial de pites semelhante ao aço inoxidável austenítico AISI 304 sem implantação de Cu. Na análise de EDS observou-se que as áreas que não sofreram corrosão, apresentaram melhor distribuição dos elementos de liga e do cobre implantado em comparação com as regiões com maior incidência de pites. A maior intensidade de pites foi encontrada para a amostra com maior dose de cobre implantado (1016 íons.cm-2 de cobre). / The bactericidal effect of copper ions is well known; however, the inhibitory activity depends directly on the concentration of these ions in the base material. However, this concentration should be controlled because the excess of these ions can be toxic and the implantation of copper may compromise the corrosion resistance of the metal substrate. The bactericidal property is desirable for application in metal alloys used in the several sectors, in the asepsis of materials that have direct contact with by-products that require high purity and with very low contamination rates. The AISI 304 austenitic stainless steel is widely used because of its mechanical properties and corrosion resistance. Considering this, the AISI 304 is the focus of the present study, mixing the natural anticorrosive characteristics with the oligodynamic aseptic from the copper ions doping. The corrosion resistance of AISI 304 stainless steel with different doses of implanted copper (1015 ions.cm-2 and 1016 ions.cm-2) was evaluated by monitoring the open circuit potential and cyclic voltammetry in an electrolytic solution of NaCl 3,5% by weight. Through computational simulations, it was predicted that in the chosen parameters, the implantation depth of the ions in the substrate reached up to 40 nm from the surface, with a peak concentration, higher copper content, at the depth of 12 nm. The samples with doses of 1015 ions.cm-2 of copper had the pit potential similar to the austenitic stainless steel AISI 304 without implantation of Cu. In EDS analysis, it was observed that the areas that did not undergo corrosion had better distribution of the alloying elements and of the implanted copper compared to the regions with a higher incidence of pitting. The highest pitting intensity was found for the sample with the highest dose of implanted copper (1016 ions.cm-2 copper).

O efeito bactericida de íons cobre é bem conhecido; no entanto a atividade inibitória depende diretamente da concentração desses íons no material base. Contudo, essa concentração deve ser controlada, pois o excesso destes íons pode ser tóxico e além disso, a implantação de cobre pode comprometer a resistência a corrosão do substrato metálico. A propriedade bactericida é desejável para aplicação em ligas metálicas empregadas em diversos setores, na assepsia de materiais que tenham contato direto com subprodutos que necessitam alta pureza e com baixíssimos índices de contaminação. O aço inoxidável austenítico AISI 304 é amplamente utilizado devido às suas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Considerando isso, o aço AISI 304 é o foco do presente estudo, mesclando as características anticorrosivas naturais com a assepsia oligodinâmica proveniente da dopagem com íons de cobre. Nesse sentido, avaliou a resistência à corrosão do aço inoxidável AISI 304 com diferentes doses de cobre implantado (1015 íons.cm-2 e 1016 íons.cm-2) por monitoramento do potencial de circuito aberto e voltametria cíclica em uma solução eletrolítica de NaCl 3,5 % em peso. Através de simulações computacionais, previu-se que nos parâmetros escolhidos, a profundidade de implantação dos íons no substrato atingiu até 40 nm da superfície, com uma concentração de pico, maior teor de cobre, na profundidade de 12 nm. As amostras com doses de 1015 íons.cm-2 de cobre apresentaram o potencial de pites semelhante ao aço inoxidável austenítico AISI 304 sem implantação de Cu. Na análise de EDS observou-se que as áreas que não sofreram corrosão, apresentaram melhor distribuição dos elementos de liga e do cobre implantado em comparação com as regiões com maior incidência de pites. A maior intensidade de pites foi encontrada para a amostra com maior dose de cobre implantado (1016 íons.cm-2 de cobre). / The bactericidal effect of copper ions is well known; however, the inhibitory activity depends directly on the concentration of these ions in the base material. However, this concentration should be controlled because the excess of these ions can be toxic and the implantation of copper may compromise the corrosion resistance of the metal substrate. The bactericidal property is desirable for application in metal alloys used in the several sectors, in the asepsis of materials that have direct contact with by-products that require high purity and with very low contamination rates. The AISI 304 austenitic stainless steel is widely used because of its mechanical properties and corrosion resistance. Considering this, the AISI 304 is the focus of the present study, mixing the natural anticorrosive characteristics with the oligodynamic aseptic from the copper ions doping. The corrosion resistance of AISI 304 stainless steel with different doses of implanted copper (1015 ions.cm-2 and 1016 ions.cm-2) was evaluated by monitoring the open circuit potential and cyclic voltammetry in an electrolytic solution of NaCl 3,5% by weight. Through computational simulations, it was predicted that in the chosen parameters, the implantation depth of the ions in the substrate reached up to 40 nm from the surface, with a peak concentration, higher copper content, at the depth of 12 nm. The samples with doses of 1015 ions.cm-2 of copper had the pit potential similar to the austenitic stainless steel AISI 304 without implantation of Cu. In EDS analysis, it was observed that the areas that did not undergo corrosion had better distribution of the alloying elements and of the implanted copper compared to the regions with a higher incidence of pitting. The highest pitting intensity was found for the sample with the highest dose of implanted copper (1016 ions.cm-2 copper).

O efeito bactericida de íons cobre é bem conhecido; no entanto a atividade inibitória depende diretamente da concentração desses íons no material base. Contudo, essa concentração deve ser controlada, pois o excesso destes íons pode ser tóxico e além disso, a implantação de cobre pode comprometer a resistência a corrosão do substrato metálico. A propriedade bactericida é desejável para aplicação em ligas metálicas empregadas em diversos setores, na assepsia de materiais que tenham contato direto com subprodutos que necessitam alta pureza e com baixíssimos índices de contaminação. O aço inoxidável austenítico AISI 304 é amplamente utilizado devido às suas propriedades mecânicas e de resistência à corrosão. Considerando isso, o aço AISI 304 é o foco do presente estudo, mesclando as características anticorrosivas naturais com a assepsia oligodinâmica proveniente da dopagem com íons de cobre. Nesse sentido, avaliou a resistência à corrosão do aço inoxidável AISI 304 com diferentes doses de cobre implantado (1015 íons.cm-2 e 1016 íons.cm-2) por monitoramento do potencial de circuito aberto e voltametria cíclica em uma solução eletrolítica de NaCl 3,5 % em peso. Através de simulações computacionais, previu-se que nos parâmetros escolhidos, a profundidade de implantação dos íons no substrato atingiu até 40 nm da superfície, com uma concentração de pico, maior teor de cobre, na profundidade de 12 nm. As amostras com doses de 1015 íons.cm-2 de cobre apresentaram o potencial de pites semelhante ao aço inoxidável austenítico AISI 304 sem implantação de Cu. Na análise de EDS observou-se que as áreas que não sofreram corrosão, apresentaram melhor distribuição dos elementos de liga e do cobre implantado em comparação com as regiões com maior incidência de pites. A maior intensidade de pites foi encontrada para a amostra com maior dose de cobre implantado (1016 íons.cm-2 de cobre). / The bactericidal effect of copper ions is well known; however, the inhibitory activity depends directly on the concentration of these ions in the base material. However, this concentration should be controlled because the excess of these ions can be toxic and the implantation of copper may compromise the corrosion resistance of the metal substrate. The bactericidal property is desirable for application in metal alloys used in the several sectors, in the asepsis of materials that have direct contact with by-products that require high purity and with very low contamination rates. The AISI 304 austenitic stainless steel is widely used because of its mechanical properties and corrosion resistance. Considering this, the AISI 304 is the focus of the present study, mixing the natural anticorrosive characteristics with the oligodynamic aseptic from the copper ions doping. The corrosion resistance of AISI 304 stainless steel with different doses of implanted copper (1015 ions.cm-2 and 1016 ions.cm-2) was evaluated by monitoring the open circuit potential and cyclic voltammetry in an electrolytic solution of NaCl 3,5% by weight. Through computational simulations, it was predicted that in the chosen parameters, the implantation depth of the ions in the substrate reached up to 40 nm from the surface, with a peak concentration, higher copper content, at the depth of 12 nm. The samples with doses of 1015 ions.cm-2 of copper had the pit potential similar to the austenitic stainless steel AISI 304 without implantation of Cu. In EDS analysis, it was observed that the areas that did not undergo corrosion had better distribution of the alloying elements and of the implanted copper compared to the regions with a higher incidence of pitting. The highest pitting intensity was found for the sample with the highest dose of implanted copper (1016 ions.cm-2 copper).

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 - Capa - Sumario.pdf: 210050 bytes, checksum: 75a13c6c6fb2214617a3690dcdb4ff02 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Samples of austenitic stainless steel AISI 304 are submitted to a plasma ential. nitrocarburizing process in flotation potential in graphite hollow cathode. The evolution of the carbonitrided layer in function of the temperature and the composition of the gaseous mixture was studied. Experiments were carried out in two gas mixtures: 10% N2 + 80% H2 + 10% Ar + vaporized carbon e 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar + vaporized carbon. The carbon vapor is obtained during the process by sputtering of a graphite hollow cathode, developed to allow the insertion of samples to be treated, with no contact with it, characterizing them in the treatment of floating potential. By applying a thermal gradient along the sample, the microstructure of the layers formed can be evaluated for a range of temperatures (450 a 550ºC). In order to compare the processes, a condition of nitriding in the gas mixture 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar was investigated, also in a gradient of temperature system. The techniques used for characterization of the samples were: X-ray Diffraction (XRD), Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), Wave-length Dispersive X-ray Spectroscopy (WDX) and Microhardness Vickers measurements. The formation of diffusion layers and the presence of phases of nitrides (ε-Fe2-3(C,N), γ -Fe4(C,N), CrN) was detected in nitrocarburized samples of stainless steel AISI 304. The results show that plasma nitrocarburizing, in flotation potential, is a feasible and effective process for the surface treatment of materials. It is alternative to conventional nitrocarburizing, forming thick and homogeneous composite layers, and can considerably increase the surface hardness of austenitic stainless steel AISI 304. / Amostras de aço inoxidável austenítico AISI 304 são submetidas ao processo de nitr lasma em potencial flutuante em catodo oco de grafite. A evolução da cam da de carbonitretos em função da temperatura e da composição da mistura gasosa é estudada. Foram realizados experimentos em duas misturas gasosas: 10% N2 + 80% H2 + 10% Ar + carbono vaporizado e 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar + carbono vaporizado. O vapor de carbono é obtido durante o processo mediante o sputtering de um catodo oco de grafite, desenvolvido de modo a permitir a inserção das amostras a serem tratadas, sem que houvesse contato com ela, caracterizando o tratamento das mesmas em potencial flutuante. Através da aplicação de um gradiente térmico ao longo da amostra podem-se avaliar as microestruturas das camadas formadas para uma faixa de temperaturas (450 a 550ºC). Para com aração de processos, uma condição de nitretação de mistura gasosa 20% N2 + 70% H2 + 10% Ar foi estudada, também em um sistema de gradiente de temperatura. As técnicas utilizadas para a caracterização das amostras foram: Difratometria de Raios-X (DRX), Microscopia Ótica (MO), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Dis rsão de Energia de Raios-X (EDX), Espectroscopia por Dispersão de Comprimento de Onda de Raios-X (WDX) e Microdureza Vickers (MDV). Detectou-se a formação de cam das de difusão e a presença de fases de nitretos (ε-Fe2-3(C,N), γ -Fe4(C,N), CrN) nas amostras de aço AISI 304 nitrocarbonetados. Os resultados mostram que a nitr a, em potencial flutuante, é um processo viável e eficiente para o tratamento superficial de materiais. É alternativo a nitrocarbonetação convencional, formando camadas de compostos espessas, homogêneas e pode aumentar consideravelmente a dureza superficial do aço inoxidável austenitico AISI 304.

The theoretical part of the thesis is focused on surface treatments, their evaluation from the point of view visual properties, plasma-enhanced chemical vapor deposition and analysis of thin layers prepared by plasma polymerization. The experimental part of the thesis deals with surface treatment of stainless steel AISI 304. Thin layers of pp-HMDSO (plasma-polymer) and of DLC are deposited on the steel´s surface for the purpose of preparing transparent layer, which protect steel´s surface against of making finger prints visible. As an objective method is chosen an immersion test in artificial sweat solution according to standard ČSN EN ISO 105-E04. Evaluation of the test is measured by a gloss-meter and by a colorimeter. Prepared layers are identificated by FTIR method.