COMPORTAMENTO TRIBOLÓGICO DO AÇO INOXIDÁVEL SUPERMARTENSÍTICO SUPER 13Cr SUBMETIDO À NITRETAÇÃO E CARBONITRETAÇÃO A PLASMA EM BAIXAS TEMPERATURAS
Nome: FILIPE DONDONI RAMOS
Data de publicação: 16/06/2026
Banca:
Nome |
Papel |
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| ADONIAS RIBEIRO FRANCO JÚNIOR | Examinador Externo |
| ANDRÉ GUSTAVO DE SOUSA GALDINO | Examinador Externo |
| ANTONIO CESAR BOZZI | Coorientador |
| CARLOS AUGUSTO CARDOSO PASSOS | Examinador Interno |
| MARCOS TADEU D AZEREDO ORLANDO | Presidente |
Páginas
Resumo: Os aços inoxidáveis supermartensíticos são amplamente utilizados na indústria de petróleo e gás devido à elevada resistência mecânica, boa tenacidade, resistência à corrosão e soldabilidade. Entretanto, a atuação em ambientes contendo partículas abrasivas, como sílica e hematita, pode comprometer sua durabilidade por desgaste. Tratamentos termoquímicos a plasma em baixas temperaturas surgem como alternativa para aumentar a dureza superficial sem prejuízo significativo da resistência à corrosão, promovendo a formação de martensita expandida. Neste trabalho, investigou-se o comportamento tribológico do
aço Super 13Cr submetido à nitretação e carbonitretação a plasma a 400 °C e 450 °C. As amostras foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura, difração de raios X, GDOES e microdureza, e a resistência ao desgaste foi avaliada por microabrasão com abrasivos de diferentes severidades (SiC, SiO2 e Fe2O3), complementada por ensaios de riscamento. Os tratamentos promoveram aumento significativo da dureza superficial e formação de martensita expandida enriquecida em nitrogênio e carbono. A microabrasão indicou que o tipo de abrasivo foi o principal fator de influência no desgaste, conforme ANOVA bifatorial. Sob condição severa, com abrasivo de SiC, não houve melhoria significativa devido à elevada razão entre a dureza do abrasivo e do material, resultando em riscamento severo e remoção da camada modificada. Para abrasivos menos severos, como sílica e hematita, os tratamentos a 450 °C reduziram o desgaste em aproximadamente 50% e 40%, associados ao aumento da espessura da camada e da capacidade de suporte de carga. Os ensaios de riscamento mostraram redução do coeficiente de arrasto nas amostras tratadas, com melhor desempenho na condição a 450 °C. A carbonitretação a 400 °C apresentou limitação sob altas cargas devido à menor espessura da camada, enquanto a CN450 apresentou o melhor desempenho geral. As amostras nitretadas foram dominadas por microcorte devido à alta dureza e menor deformação plástica, enquanto as carbonitretadas apresentaram menor fab e maior pile-up, indicando microsulcamento e maior acomodação plástica.
