Imagens: Divulgação
A nitretação é um processo que altera a superfície do material para criar uma camada protetora que aumenta sua vida útil. Esta difusão do nitrogênio pode ser feita de várias formas. As mais comuns no setor industrial são as por meio de líquidos (sal fundido), gás (amônia dissociada) e plasma (mistura de íons, átomos, moléculas e elétrons).
Destas três, a última é a que proporciona maior controle do nitrogênio durante o processo, possibilitando que se determine a espessura e a camada branca da nitretação. A utilização de plasma ainda diminui a temperatura e o tempo do tratamento, sendo aplicável na maioria das ferramentas industriais. Além disso é um processo sem resíduos poluentes, se tornando amigo do meio ambiente.
O processo
A nitretação a plasma é um processo termo-químico e físico em que o nitrogênio, presente na forma de íons que constituem o plasma, é primeiro implantado no metal para depois se difundir, gerando uma camada superficial ou nitretada. É obtido através da aplicação de uma descarga elétrica nas peças, que estarão dispostas numa mistura de gases à baixa pressão, chamado de meio nitretante
A peça tratada é envolvida pelo plasma e ao redor dela se forma uma região luminosa com alta densidade de íons. Durante esse processo, o forno é mantido em vácuo, em uma faixa de pressões entre 1 e 10 torr, a temperatura constante, em uma faixa 350° C e 580° C (com outros processos, a temperatura necessária é superior a 500° C). O período de tempo varia de acordo com a especificação solicitada. A cor brilhante característica se deve à emissão de fótons pelo descaimento das espécies excitadas.
Devido à sua versatilidade, o plasma possibilita um tratamento de oxidação, após a nitretação, realizando dois tratamentos diferentes em um mesmo processo. Como o plasma se gera em vácuo, permite um acabamento superficial de alta qualidade e sem resíduos de sais, semelhante à têmpera a vácuo. O tempo de nitretação pode variar entre 20 minutos e 40 horas.
A camada superficial possui elevada dureza e normalmente é constituída pelas fases gama(Fe4N) e/ou epson (Fe2-3N), podendo ser monofásica ou polifásica. Pode-se nitretar com ausência de camada branca, o que é muito utilizado para ferramentas de corte que utilizam aços rápidos ou com alta liga.
As aplicações da nitretação a plasma
Esta tecnologia de nitretação possui aplicações em moldes, matrizes e ferramentas de corte (mais informações na matéria A nitretação para moldes, matrizes e ferramentas). Cada peça recebe um tratamento diferente, de acordo com o material que é constituida, e da realização de trabalhos e esforços específicos.
Uma importante aplicação da nitretação a plasma, na geração de uma camada nitretada sem camada branca, é em matrizes e ferramentas que sofrem impactos. A camada branca é quebradiça e pouco tenaz, provocando trincas prematuras quando submetidas a altas pressões e cargas dinâmicas.
A nitretação é um processo que altera a superfície do material para criar uma camada protetora que aumenta sua vida útil. Esta difusão do nitrogênio pode ser feita de várias formas. As mais comuns no setor industrial são as por meio de líquidos (sal fundido), gás (amônia dissociada) e plasma (mistura de íons, átomos, moléculas e elétrons).Destas três, a última é a que proporciona maior controle do nitrogênio durante o processo, possibilitando que se determine a espessura e a camada branca da nitretação. A utilização de plasma ainda diminui a temperatura e o tempo do tratamento, sendo aplicável na maioria das ferramentas industriais. Além disso é um processo sem resíduos poluentes, se tornando amigo do meio ambiente.
O processo
A nitretação a plasma é um processo termo-químico e físico em que o nitrogênio, presente na forma de íons que constituem o plasma, é primeiro implantado no metal para depois se difundir, gerando uma camada superficial ou nitretada. É obtido através da aplicação de uma descarga elétrica nas peças, que estarão dispostas numa mistura de gases à baixa pressão, chamado de meio nitretante
A peça tratada é envolvida pelo plasma e ao redor dela se forma uma região luminosa com alta densidade de íons. Durante esse processo, o forno é mantido em vácuo, em uma faixa de pressões entre 1 e 10 torr, a temperatura constante, em uma faixa 350° C e 580° C (com outros processos, a temperatura necessária é superior a 500° C). O período de tempo varia de acordo com a especificação solicitada. A cor brilhante característica se deve à emissão de fótons pelo descaimento das espécies excitadas.
Devido à sua versatilidade, o plasma possibilita um tratamento de oxidação, após a nitretação, realizando dois tratamentos diferentes em um mesmo processo. Como o plasma se gera em vácuo, permite um acabamento superficial de alta qualidade e sem resíduos de sais, semelhante à têmpera a vácuo. O tempo de nitretação pode variar entre 20 minutos e 40 horas.A camada superficial possui elevada dureza e normalmente é constituída pelas fases gama(Fe4N) e/ou epson (Fe2-3N), podendo ser monofásica ou polifásica. Pode-se nitretar com ausência de camada branca, o que é muito utilizado para ferramentas de corte que utilizam aços rápidos ou com alta liga.
As aplicações da nitretação a plasma
Esta tecnologia de nitretação possui aplicações em moldes, matrizes e ferramentas de corte (mais informações na matéria A nitretação para moldes, matrizes e ferramentas). Cada peça recebe um tratamento diferente, de acordo com o material que é constituida, e da realização de trabalhos e esforços específicos. Uma importante aplicação da nitretação a plasma, na geração de uma camada nitretada sem camada branca, é em matrizes e ferramentas que sofrem impactos. A camada branca é quebradiça e pouco tenaz, provocando trincas prematuras quando submetidas a altas pressões e cargas dinâmicas.
