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Artigo Científico | Filmes Finos Super-duros | Espanhol | 30/06/2002

Tratamiento Combinado de Nitruracion Ionica y Choque Térmico con Plasmas Pulsados de Acero

Autores: B. Gómez, J. Feugeas, J. Lesage

Palavras-chave: heat treating, plasmas, surface hardening, tratamiento de superficies, tratamientos térmicos, tribología,, tribology

Resumo: Probetas de acero tipo AISI 4140 fueron nitruradas ionicamente generando una capa de compuesto constituida por Fe3N y Fe4N. El perfil de microdureza muestra valores de 60-63HRC en los primeros 20 micrones (capa de compuestos). Por debajo decrece gradualmente hasta alcanzar los 27HRC (microdureza del material base) a los 150 micrones. Probetas nitruradas en condiciones similares fueron luego irradiadas por medio de plasmas pulsados de altas energías. Este tratamiento posterior logra inducir en la superficie altas temperaturas (>1800K) en tiempos inferiores a los 200ns, retornando a temperatura ambiente en 10 microsegundos. El análisis del perfil de estas probetas muestra un cambio importante en las capas superficiales por debajo de la capa de compuestos. En este caso, entre los 20 y los 100 micrones por debajo de la interfase, la microdureza alcanza un plateau de 59,5 HRC, seguido en profundidad, por una reducción gradual de la misma hasta alcanzar el valor de 27 HRC a una profundidad de 460 micrones. Los difractogramas en este caso muestran una composición similar a las muestras sin la irradiación posterior.

Abstract: Samples of AISI 4140 steel were ion nitrided generating a compound layer constituted by Fe3N y Fe4N. The micro-hardness profiles show values of 60-63HRC in the first 20 microns (compound layer). Under the interface gradually decreases up to 27HRC (micro-hardness of the substrate) at a depth of 150 microns. Samples nitrided under similar conditions were post-irradiated by means of pulsed plasmas of high energies. This posterior treatment induces in the sample's surface high temperatures (>1800K) in times lower than 200 ns, returning to room temperature in 10 microseconds. The sample's profile analysis shows an important change in the layers under the compound layer. In this case, between 20 and 100 microns under the interface, the micro-hardness reaches a plateau of 59.5 HRC, followed in depth, by a gradual reduction up to reach the value of 27 HRC down a depth of 460 microns. The diffractograms in this case show a similar composition to the non post-irradiated samples

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