Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseABO_DISSERT.pdf: 1955916 bytes, checksum: ab738b441db6538b6bc4159b47e66186 (MD5) Previous issue date: 2011-10-15 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The pulsed plasma nitriding is a solution currently used in the metallurgical industry to resolve problems earlier in the processing of parts by using plasma DC voltage. These problems consisted mainly of edge effect and opening arches caused due to non-uniformity of electric fields on uneven surfaces. By varying the pulse width can reduce these effects. However, variations in pulse width can drastically affect the population of the plasma species and hence the final microstructure of the nitrided layer. In literature, little is known about the effect of process parameters on the properties of the plasma species and, consequently, the surface properties. We have developed a system of nitriding with pulsed source with fixed period of 800  pulse width is variable. Examined the variation of these parameters on the properties of nitrided surface when keeping constant temperature, gas composition, flow, pressure and power. It was found that the values of width and pulse repetition time of considerable influence in the intensities of the species present in plasma. Moreover, we observed the existence of the edge effect for some values of pulse widths, as well as changes in surface roughness and hardness / A nitreta??o por plasma pulsado ? uma solu??o utilizada atualmente na ind?stria metal?rgica para resolver problemas existentes anteriormente durante tratamento de pe?as usando plasma de tens?o cont?nua. Esses problemas consistiam, principalmente, em efeito de bordas e abertura de arcos causados devido a n?o uniformidade de campos el?tricos em superf?cie irregular. Atrav?s da varia??o da largura do pulso ? poss?vel reduzir estes efeitos. Entretanto, as varia??es de largura de pulso podem afetar drasticamente a popula??o de esp?cies do plasma e, conseq?entemente, a microestrutura da camada nitretada final. Na literatura, pouco se sabe sobre o efeito dos par?metros do processo nas propriedades das esp?cies do plasma e, conseq?entemente, nas propriedades superficiais. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de nitreta??o com fonte pulsada com per?odo fixo de 800 s e largura de pulso vari?vel. Analisou a varia??o desses par?metros sobre as propriedades da superf?cie nitretada quando se mant?m constantes a temperatura, composi??o do g?s, fluxo, press?o e pot?ncia. Verificou-se que os valores da largura e tempo de repeti??o do pulso influem fortemente nas intensidades das esp?cies presentes no plasma. Al?m disto, foi observada a exist?ncia do efeito de borda para alguns valores de larguras de pulso, bem como varia??o na rugosidade e dureza superficiais

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-01-26T17:36:30Z No. of bitstreams: 1 ThiagoVictorRodriguesDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3828773 bytes, checksum: a71182f41a89dc6ac4d09bef70dac843 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-01-27T21:54:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThiagoVictorRodriguesDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3828773 bytes, checksum: a71182f41a89dc6ac4d09bef70dac843 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T21:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThiagoVictorRodriguesDeMedeiros_DISSERT.pdf: 3828773 bytes, checksum: a71182f41a89dc6ac4d09bef70dac843 (MD5) Previous issue date: 2014-11-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / A nitreta??o por plasma vem sendo utilizada nas aplica??es industriais e tecnol?gicas em larga escala por apresentar uma melhora nas propriedades mec?nicas, tribol?gicas, dentre outras. A fim de solucionar problemas decorrentes na nitreta??o convencional, como por exemplo, os an?is de restri??o (efeito de borda), foram desenvolvidos t?cnicas com catodos diferenciados. No presente trabalho, estudou-se superf?cies de tit?nio comercialmente puro (Grau II), modificadas por tratamento de nitreta??o a plasma atrav?s de diferentes configura??es de c?todos (catodo oco, gaiola cat?dica com uma gaiola e gaiola cat?dica com duas gaiolas) variando a temperatura em 350, 400 e 430oC, com o objetivo de obter uma otimiza??o da superf?cie para aplica??es tecnol?gicas, avaliando de forma geral qual o tratamento mostrou melhores resultados no substrato. As amostras foram caracterizadas atrav?s das t?cnicas de ensaios de Microscopia de For?a At?mica (AFM), Espectroscopia Raman, Microdureza, Difra??o de Raios-X (DRX), al?m de uma an?lise macrosc?pica. Desta forma, puderam-se avaliar propriedades do tratamento como rugosidade, topografia, presen?a de elementos intersticiais, dureza, homogeneidade, uniformidade e espessura da camada nitretada. Observou-se que todas as amostras expostas a nitreta??o foram modificadas em rela??o ? amostra padr?o (sem tratamento), logo, apresentando aumento da dureza superficial, presen?a de TiN constatadas tanto por DRX como por Raman, e uma altera??o significativa na rugosidade das amostras tratadas. Constatou-se que o tratamento em c?todo oco, apesar de apresentar o menor valor de microdureza entre as amostras tratadas, foi o que apresentou a menor rugosidade superficial, apesar de nessa configura??o as amostras sofrerem uma agressividade f?sica maior do tratamento. / The plasma nitriding has been used in industrial and technological applications for large-scale show an improvement in the mechanical, tribological, among others. In order to solve problems arising in the conventional nitriding, for example, rings constraint (edge effect) techniques have been developed with different cathodes. In this work, we studied surfaces of commercially pure titanium (Grade II), modified by plasma nitriding treatment through different settings cathodes (hollow cathode, cathodic cage with a cage and cathodic cage with two cages) varying the temperature 350, 400 and 430oC, with the goal of obtaining a surface optimization for technological applications, evaluating which treatment generally showed better results under the substrate. The samples were characterized by the techniques of testing for Atomic Force Microscopy (AFM), Raman spectroscopy, microhardness, X-ray diffraction (XRD), and a macroscopic analysis. Thus, we were able to evaluate the processing properties, such as roughness, topography, the presence of interstitial elements, hardness, homogeneity, uniformity and thickness of the nitrided layer. It was observed that all samples were exposed to nitriding modified relative to the control sample (no treatment) thus having increased surface hardness, the presence of TiN observed by XRD as per both Raman and a significant change in the roughness of the treated samples . It was found that treatment in hollow cathode, despite having the lowest value of microhardness between treated samples, was presented the lowest surface roughness, although this configuration samples suffer greater physical aggressiveness of treatment

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-31T22:54:15Z No. of bitstreams: 1 MaxwellSantanaLiborio_DISSERT.pdf: 1626523 bytes, checksum: 50034137e4680e28892b945409b7b1af (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-04T21:38:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MaxwellSantanaLiborio_DISSERT.pdf: 1626523 bytes, checksum: 50034137e4680e28892b945409b7b1af (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T21:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaxwellSantanaLiborio_DISSERT.pdf: 1626523 bytes, checksum: 50034137e4680e28892b945409b7b1af (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Nas ultimas d?cadas, a altera??o das propriedades superficiais de materiais tem sido muito utilizada para melhorar suas caracter?sticas tribol?gicas. Contudo, essa melhoria depende do processo, do tempo de tratamento e, principalmente, da espessura desta camada ou do filme superficial. Atualmente, o processo de deposi??o a plasma PVD (Physical vapor Deposition) de Nitreto de Tit?nio (TiN) vem sendo utilizado para aumentar a dureza superficial de materiais met?licos. Por isso, o objetivo deste trabalho foi de propor um m?todo num?rico-experimental para avaliar a espessura filmes (l) de TiN depositados por PVD. Para atingir este objetivo, combinaram-se resultados experimentais de ensaios de dureza (H) com sua simula??o num?rica para estudar o comportamento desta propriedade em fun??o da profundidade de penetra??o m?xima do indentador (hmax) no conjugado filme/substrato. Foram adotadas duas metodologias para determinar a espessura do filme. A primeira combinou os resultados num?ricos da curva H x hmax com sua curva experimental obtida atrav?s do ensaio de indenta??o instrumentado. Esta metodologia foi usada com sucesso em um conjugado de Tit?nio (Ti) revestido por TiN. Uma segunda estrat?gia combinou os resultados num?ricos da curva Hv x hmax com dados experimentais de dureza Vickers (Hv). Esta outra metodologia foi aplica em um conjugado de a?o ferramenta M2 recoberto por TiN. As propriedades mec?nicas dos materiais estudados tamb?m foram determinadas no presente trabalho. As espessuras encontradas para os dois conjugados apresentaram resultados compat?veis com seus dados experimentais. / In recent decades, changes in the surface properties of materials have been used to improve their tribological characteristics. However, this improvement depends on the process, treatment time and, primarily, the thickness of this surface film layer. Physical vapor deposition (PVD) of titanium nitrate (TiN) has been used to increase the surface hardness of metallic materials. Thus, the aim of the present study was to propose a numerical-experimental method to assess the film thickness (l) of TiN deposited by PVD. To reach this objective, experimental results of hardness (H) assays were combined with a numerical simulation to study the behavior of this property as a function of maximum penetration depth of the indenter (hmax) into the film/substrate conjugate. Two methodologies were adopted to determine film thickness. The first consists of the numerical results of the H x hmax curve with the experimental curve obtained by the instrumental indentation test. This methodology was used successfully in a TiN-coated titanium (Ti) conjugate. A second strategy combined the numerical results of the Hv x hmax curve with Vickers experimental hardness data (Hv). This methodology was applied to a TiN-coated M2 tool steel conjugate. The mechanical properties of the materials studied were also determined in the present study. The thicknesses results obtained for the two conjugates were compatible with their experimental data.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KarilanyDC_TESE.pdf: 5082673 bytes, checksum: 4427463c2d2c4ca61196bdca31ba604e (MD5) Previous issue date: 2014-06-10 / In recent years there has been a significant growth in technologies that modify implant surfaces, reducing healing time and allowing their successful use in areas with low bone density. One of the most widely used techniques is plasma nitration, applied with excellent results in titanium and its alloys, with greater frequency in the manufacture of hip, ankle and shoulder implants. However, its use in dental implants is very limited due to high process temperatures (between 700 C o and 800 C o ), resulting in distortions in these geometrically complex and highly precise components. The aim of the present study is to assess osseointegration and mechanical strength of grade II nitrided titanium samples, through configuration of hollow cathode discharge. Moreover, new formulations are proposed to determine the optimum structural topology of the dental implant under study, in order to perfect its shape, make it efficient, competitive and with high definition. In the nitriding process, the samples were treated at a temperature of 450 C o and pressure of 150 Pa , during 1 hour of treatment. This condition was selected because it obtains the best wettability results in previous studies, where different pressure, temperature and time conditions were systematized. The samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope, roughness, microhardness and wettability. Biomechanical fatigue tests were then conducted. Finally, a formulation using the three dimensional structural topology optimization method was proposed, in conjunction with an hadaptive refinement process. The results showed that plasma nitriding, using the hollow cathode discharge technique, caused changes in the surface texture of test specimens, increases surface roughness, wettability and microhardness when compared to the untreated sample. In the biomechanical fatigue test, the treated implant showed no flaws, after five million cycles, at a maximum fatigue load of 84.46 N. The results of the topological optimization process showed well-defined optimized layouts of the dental implant, with a clear distribution of material and a defined edge / Nos ?ltimos anos tem-se observado um grande crescimento em tecnologias para modifica??o de superf?cies de implantes que reduzam o tempo de espera da cicatriza??o, assim como possibilite seu uso com sucesso em ?reas de baixa densidade ?ssea. Dentre as diferentes t?cnicas, a nitreta??o por plasma desponta como forte candidata, uma vez que a mesma j? est? sendo empregada com excelentes resultados no tit?nio e suas ligas, aplicados com maior frequ?ncia na confec??o de implantes de quadril, ombro e tornozelo. Entretanto, seu uso em implantes dent?rios ? bastante limitado devido ?s altas temperaturas do processo (entre 700 C o e 800 C o ) resultando em distor??es nessas pe?as que possuem geometria complexa e alto grau de precis?o. O objetivo deste trabalho ? avaliar a osseointegra??o e resist?ncia mec?nica de amostras de tit?nio grau II nitretadas, atrav?s da configura??o de descarga em c?todo oco. Al?m disto, propor formula??es para determina??o da topologia ?tima estrutural do implante dent?rio em estudo, com o intuito de aperfei?oar sua forma, que seja eficiente, competitiva e com alta defini??o. No processo de nitreta??o, as amostras foram tratadas em temperatura a de 450 oC e press?o de 150 Pa , durante 1 hora de tratamento. Esta condi??o foi escolhida por apresentar os melhores resultados de molhabilidade em trabalhos anteriores, onde sistematizou-se diferentes condi??es de press?o, temperatura e tempo. As amostras tratadas foram caracterizadas por Difra??o de Raios-X, Microscopia Eletr?nica de Varredura, Rugosidade, Microdureza e Molhabilidade. Posteriormente, foram realizados ensaios biomec?nicos de fadiga. Finalizando com uma proposta de formula??o atrav?s do m?todo de otimiza??o topol?gica tridimensional, combinado a um processo de refino h-adaptativo. Os resultados mostraram que a nitreta??o a plasma, utilizando a t?cnica de descarga em c?todo oco, produziu mudan?as na textura superficial dos corpos de prova, aumento da rugosidade superficial, da molhabilidade e da microdureza quando comparado a amostra sem tratamento. No ensaio biomec?nico de fadiga, o implante tratado n?o apresentou sinal de falha, ap?s cinco milh?es de ciclos, a uma carga m?xima de fadiga de 84, 46 N . Os resultados do processo de otimiza??o topol?gica apresentaram leiautes otimizados bem definidos do implante dent?rio, com uma n?tida distribui??o de material e defini??o do contorno.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LinoAF_DISSERT.pdf: 8452397 bytes, checksum: f4854ebf6942546ff7bf8e8e0a4689c4 (MD5) Previous issue date: 2013-08-09 / The technique of ion nitriding, despite being fully consolidated in the industry, has great limitations when applied to the treatment of small parts. This is because effects that occur due to non-uniformity of the electric field, generate localized heating in parts, damaging the uniformity of nitrided layer. In addition, because the samples are treated static parts thereof are untreated. To expand the use of plasma nitriding, this work presents the development, assembly and testing of a prototype plasma reactor with rotatory cathodic cage [patent pending], able to meet these needs, giving the material a uniform treatment and opening doors to industrial scale production. The samples tested with hexagonal nuts are 6.0 mm in diameter, made of stainless steel AISI 304 nitrided at a pressure of 1 mbar in an atmosphere of 20% H2 + 80% N2 for 1 h. After treatment, testing visual inspection, optical microscopy and microhardness were carried out to check the effectiveness of the process for uniformity and hardness of the parts. All samples exhibited uniform color, and matte brownish, unlike the untreated samples, silver color and gloss. The hardness of the surface (top and sides) was 65% and even higher than the original hardness. The nitrided layer showed great uniformity in microstructure and thickness. It is concluded, therefore, that the unit was effective constructed for the purposes for which it was designed / A t?cnica de nitreta??o i?nica, apesar de estar plenamente consolidada na ind?stria, possui grande limita??o quando aplicada ao tratamento de pe?as pequenas. Isso acontece porque efeitos que ocorrem devido a n?o uniformidade do campo el?trico, geram aquecimentos localizados nas pe?as, prejudicando a uniformidade da camada nitretada. Al?m disso, pelo fato das amostras serem tratadas de maneira est?tica, partes das mesmas ficam sem tratamento. Para ampliar o uso da nitreta??o a plasma, este trabalho apresenta o desenvolvimento, montagem e teste de um prot?tipo de reator de plasma com gaiola cat?dica rotat?ria [patente requerida], capaz de atender a essas necessidades, conferindo ao material um tratamento uniforme e abrindo portas ? produ??o em escala industrial. As amostras submetidas ao teste s?o porcas sextavadas de 6,0 mm de di?metro, fabricadas em a?o inoxid?vel AISI 304, nitretadas numa press?o de 1 mbar em atmosfera de 20%H2 + 80%N2, durante 1 h. Ap?s o tratamento, ensaios de inspe??es visuais, microscopia ?tica e microdureza foram realizadas a fim de conferir a efic?cia do processo quanto ? uniformidade e dureza das pe?as. Todas as amostras apresentaram cor uniforme, amarronzada e fosca, ao contr?rio das amostras sem tratamento, de cor prata e brilhosas. A dureza da superf?cie (topo e lateral) mostrou-se uniforme e 65% superior ? dureza original, considerado o tempo de tratamento. A camada nitretada apresentou grande uniformidade na microestrutura e espessura. Conclui-se, portanto, que o equipamento constru?do mostrou efic?cia para os fins a que foi designado

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EtevaldoMV.pdf: 1261364 bytes, checksum: f1890a7da662c7e4523bd11ec6a3278a (MD5) Previous issue date: 2008-08-23 / In the research, steel samples tool AISI D2, treated thermally, in the conditions: relief of tension, when maximum, seasoned and seasoned was treated thermally in the temperature of revenimento and revenida had been nitrited in plasma with cathodic cage, in atmosphere of 80%N2:20%H2. One used pressure of 2,5 mbar, 400 and 480?C temperatures with treatment time of 3 and 4 hours, with the objective to evaluate its performance in pipes cut tool. It was compared that the performance of the same steel when only thermally treated, both with tension relief. It was evaluated its hardness. Microstructural aspects (the layer thickness, interface, graisn size, etc) and crystalline phases on the surface. Besides, it was verified accomplishment possibility of nitriding simultaneous to annealing treatment. The tempering samples had presented hardness levels of 600 HV, while in nitrited samples these values had been 1100 HV / Neste trabalho, amostras de a?o ferramenta AISI D2, tratadas termicamente, nas condi??es de recozida, de revenimento m?ximo e na condi??o de temperada e revenida foram nitretadas em plasma com gaiola cat?dica, em atmosfera de 80%N2:20%H2. Utilizou-se press?o de 2,5mbar, temperaturas de 400 e 480?C com tempo de tratamento de 3 e 4 horas, com o objetivo de avaliar o seu desempenho em ferramenta de corte. Comparou-se com o desempenho do mesmo a?o quando apenas tratado termicamente, ambos com al?vio de tens?o. Avaliou-se a dureza, aspectos microestruturais (espessura da camada, interface, etc) e fases cristalinas presentes na superf?cie. Al?m disso, verificou-se a possibilidade de realiza??o da nitreta??o simult?nea ao tratamento de revenido. As amostras temperadas e revenidas apresentaram n?veis de dureza de aproximadamente 600HV. Quando nitretadas a uma temperatura de 480?C durante 3h, que foram as melhores condi??es de tratamento, essas amostras apresentaram dureza superficial de 1100HV

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulioCPB.pdf: 2433728 bytes, checksum: 9509a2a35ebc0e4009df0a9bced418db (MD5) Previous issue date: 2007-11-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Plasma process like ionic nitriding and cathodic cage plasma nitriding are utilized in order to become hard surface of steels. The ionic nitriding is already accepted in the industry while cathodic cage plasma nitriding process is in industrial implementation stage. Those process depend of plasma parameters like electronic and ionic temperature (Te, Ti), species density (ne, ni) and of distribution function of these species. In the present work, the plasma used to those two processes has been observed through Optical Emission Spectroscopy OES technique in order to identify presents species in the treatment ambient and relatively quantify them. So plasma of typical mixtures like N2 H2 has been monitored through in order to study evolution of those species during the process. Moreover, it has been realized a systematic study about leaks, also thought OES, that accomplish the evolution of contaminant species arising because there is flux of atmosphere to inside nitriding chamber and in what conditions the species are sufficiently reduced. Finally, to describe the physic mechanism that acts on both coating techniques ionic nitriding and cathodic cage plasma nitriding / Processos a plasma como nitreta??o i?nica e nitrteta??o por gaiola cat?dica s?o utilizados para endurecimento de superf?cies de a?os. A nitreta??o i?nica sendo j? consolidada em aplica??es industriais enquanto que o processo por gaiola cat?dica ainda se encontra em est?gio de pesquisa. Esses processos dependem dos par?metros de plasma como temperatura eletr?nica e de ?ons (Te, Ti), densidade de esp?cies (ne, ni,) e da fun??o de distribui??o das mesmas. No presente trabalho, o plasma utilizado para esses dois processos foi diagnosticado utilizando a t?cnica de Espectroscopia de Emiss?o ?ptica EEO para identificar as esp?cies presentes no ambiente de tratamento e quantifica-las relativamente. Assim, plasma de mistura gasosa t?pica como N2 H2 foi monitorado, com o intuito de estudar a evolu??o dessas esp?cies durante o processo. Al?m disso, foi realizado um estudo sistem?tico, tamb?m atrav?s de EEO, que acompanha a evolu??o das esp?cies contaminantes surgidas em vazamentos de modo a buscar condi??es onde as mesmas s?o suficientemente reduzidas. Finalmente busca-se, atrav?s do diagn?stico de plasma por EEO, descrever o mecanismo f?sico de atua??o das duas t?cnicas de tratamento: nitreta??o i?nica e gaiola cat?dica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaLMM.pdf: 1059040 bytes, checksum: e385dd512eb484e085eb027acc2a89fe (MD5) Previous issue date: 2008-08-22 / In this research there was an evaluation of the best conditions of nitriding in plasma within a cathodic cage at an atmosphere of 80% N2-20%H2 in samples of tool manganese steel AISI D6, cold working, treated thermally in the following conditions: tension relief, treated thermally to temperature of maximum heat, temperate heat and temperate and temperate heat. A pressure of 2.5mbar and temperatures of 400 and 300?C com treatment time of two and three hours were used to evaluate its performance as cutting tool (punch) of bicycle backs. Hardness, micro-structural aspects (layer thickness, interface, grain size etc), and crystal phases on the surface were appraised. When treated to tension relief, thermally treated to maximum heat temperature, temperature and temperate heat, the samples presented hardness levels of 243HV, 231HV, 832HV, and 653HV, respectively. The best nitrification conditions were: four hours and 300?C for heat samples. A superficial hardness of 1000HV and a 108?m thickness for the nitrided layer were found in these samples / Neste trabalho, foi realizada a avalia??o das melhores condi??es de nitreta??o em plasma com gaiola cat?dica, em atmosfera de 80%N2 - 20%H2 em amostras de a?o ferramenta para trabalho a frio AISI D6, tratado termicamente nas condi??es: al?vio de tens?o, tratado termicamente na temperatura de revenimento m?ximo, temperada e temperada e revenida. Usou-se press?o de 2,5 mbar, temperaturas de 400 e 300?C com tempo de tratamento de 3 e 4 horas, visando avaliar o seu desempenho em ferramenta de corte (pun??o) de rabeiras de bicicletas. Estimou-se a dureza, aspectos microestruturais (espessura da camada, interface, tamanho de gr?o, etc.) e fases cristalinas presentes na superf?cie. As amostras apresentaram n?veis de durezas 243HV, 231HV, 832HV e 653HV para as amostras com al?vio de tens?o, tratada termicamente na temperatura de revenimento m?ximo, temperada e temperada e revenida, respectivamente. As melhores condi??es de nitreta??o foram 4 horas a 300?C para as amostras temperadas e revenidas. As mesmas apresentaram uma dureza superficial em torno de 1000HV e 100?m de espessura para a camada nitretada

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RomuloRG.pdf: 2022744 bytes, checksum: b56ca8e09a24314d1127c49f3cf2e053 (MD5) Previous issue date: 2006-03-14 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The ionic nitriding process presents some limitations related with the control of the thickness of the layer and its uniformity. Those limitations that happen during the process, are produced due to edge effects, damage caused by arcing arc and hollow cathode, mainly in pieces with complex geometry and under pressures in excess of 1 mbar. A new technique, denominated ASPN (active screen shapes nitriding) it has been used as alternative, for offering many advantages with respect to dc plasma conventional. The developed system presents a configuration in that the samples treated are surrounded by a large metal screen at high voltage cathodic potencials, (varying between 0 and 1200V) and currents up to 1 A. The sample is placed in floting potential or polarized at relatively lower bias voltages by an auxiliary source. As the plasma is not formed directly in the sample surface but in the metal screen, the mentioned effects are eliminated. This mechanism allows investigate ion of the transfer of nitrogen to the substrate. Optical and electronic microscopy are used to exam morphology and structure at the layer. X-ray difration for phase identification and microhardness to evaluate the efficiency of this process with respect to dc conventional nitriding / O processo de nitreta??o i?nica apresenta uma s?rie de limita??es relacionadas com o controle da espessura da camada e de sua uniformidade. Essas limita??es s?o produzidas devido a efeitos de bordas e de c?todo oco que ocorrem durante o processo, principalmente em pe?as com geometria complexa e em press?es do processo superiores a 2 mbar. Assim uma nova t?cnica, denominada ASPN (Active screen plasma nitriding) est? sendo usada como alternativa, por oferecer muitas vantagens em rela??o ao plasma dc convencional. O sistema desenvolvido apresenta uma configura??o em que as amostras a serem tratadas permanecem envolvidas por uma tela que atua como c?todo com tens?o dc variando entre 0 e 1200V e correntes de at? 1 A. A amostra pode permanecer em potencial flutuante ou ser polarizada por uma fonte auxiliar. Como o plasma n?o ? formado diretamente na superf?cie das amostras e sim na tela, os efeitos citados s?o eliminados. Este mecanismo permite investigar a transfer?ncia de nitrog?nio para o substrato por microscopia ?ptica e microscopia eletr?nica de varredura para exames da morfologia e da estrutura, difra??o de raios-X para identifica??o de fases e os ensaios de microdureza permitem avaliar a efici?ncia deste processo em rela??o ? nitreta??o dc convencional

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KleberJBR.pdf: 2080899 bytes, checksum: a6de36601fae047815a4f83a4734f672 (MD5) Previous issue date: 2007-03-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Nowadays, in the plastic industry are used mills that accomplish the recycling of residues generated in the production of its components. These mills contain cut sheets that suffer accelerated wear, once they are submitted constantly to the tribologic efforts, decreasing its useful life. To reduce this problem, it s used noble steels or takes place superficial treatments. The ionic nitriding process presents some limitations related to the uniformity of the layer in pieces with complex geometry, committing its application in pieces as knives, head offices, engagements, etc. However, the new technique of nitriding in cathodic cage eliminates some problems, as the restrictions rings, inherent to the conventional ionic nitriding. In present work, was studied the use viabilization of steels less noble, as SAE 1020, SAE 4320 and SAE 4340, nitreded by two different techniques, to substitute the AISI 01 steels, usually used in the cut knifes fabrication, seeking to reduce the costs and at the sane time to increase the useful life of these knifes. The steel most viable was the SAE 4340, nitrided in cathodic cage, because it presented uniformity in thickness and in the hardness of the layer, besides of increased 58% in the average its useful life / Atualmente, na ind?stria de pl?sticos s?o utilizados moinhos que realizam a reciclagem dos res?duos gerados na produ??o de seus componentes. Esses moinhos cont?m l?minas de corte que sofrem desgaste acelerado, uma vez que s?o constantemente submetidas a esfor?os tribol?gicos, diminuindo sua vida ?til. Para amenizar este problema, s?o utilizados a?os nobres ou realizam-se tratamentos superficiais nos a?os convencionais. O processo de nitreta??o i?nica apresenta uma s?rie de limita??es relacionadas com a uniformidade da camada em pe?as de geometria complexa, comprometendo sua aplica??o em pe?as como facas, matrizes, engrenagens, etc. Uma nova t?cnica de nitreta??o a plasma, denominada nitreta??o i?nica em gaiola cat?dica elimina alguns problemas, como os an?is de restri??es, inerentes a nitreta??o i?nica convencional. No presente trabalho foi estudado a viabiliza??o do uso de a?os menos nobres como SAE 1020, SAE 4320 e SAE 4340, nitretados por ambas t?cnicas de nitreta??o, em substitui??o aos a?os AISI 01, normalmente usados na fabrica??o de facas de corte, com o objetivo de reduzir os custos e ao mesmo tempo proporcionar o aumento da vida ?til dessas facas de corte. O a?o que apresentou os melhores resultados foi o SAE 4340 nitretado em gaiola cat?dica, pois apresentou uniformidade na espessura e na dureza da camada nitretada, promovendo um aumento m?dio de 58% de sua vida ?til