Estudo da camada nitretada em superfícies externas e internas de tubulações metálicas

dc.contributor.advisorFeitor, Michelle Cequeira
dc.contributor.advisorIDpt_BR
dc.contributor.authorRocha Filho, Edglay de Almeida
dc.contributor.authorIDpt_BR
dc.contributor.referees1Nascimento, Igor Oliveira
dc.contributor.referees1IDpt_BR
dc.contributor.referees2Sousa, Rômulo Ribeiro Magalhães de
dc.contributor.referees2IDpt_BR
dc.contributor.referees3Costa, Thercio Henrique de Carvalho
dc.contributor.referees3IDpt_BR
dc.date.accessioned2019-09-05T20:59:14Z
dc.date.available2019-09-05T20:59:14Z
dc.date.issued2019-07-31
dc.description.abstractPlasma nitriding allows obtaining physical modification on the metal surface, such as hardness, wear resistance and corrosion. In metal pipes lines, the great challenge is their action in reducing the pressure on liquids and their contaminants. In this sense, the present work proposes to produce thin films of iron nitride in pipe lines of low-carbon steel aiming at the improvement of mechanical properties that can infer improvement in resistance to corrosion. For this purpose, Cathodic Cage Plasma Nitriding (CCPN) was used. The proportion of gases (80% N 2 + 20% H2 + Ar or 20 N2 + 80% Ar + H2) and temperature (400 ° C, 450 ° C, 500 ° C) was changed, the sample was positioned outside the cage, at cathodic potential, and the other parameters were fixed. The thin films produced were evaluated using X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and microhardness analysis. The presence of thin films in all the treated samples was identified and the increase in the thickness of these films was proportional to the increase of the temperature when the same proportion of gas was kept constant. However, due to the high pressure, the samples treated with predominantly inert atmosphere had a lower film thickness. Fe4N needles were found and proved by XRD analysis, also observing the presence of other phases of iron nitride (FeN, Fe2N, Fe3N). The determination of these phases evidenced the ability of corrosive protection of the films formed through previous studies. Regarding the hardness of the samples, the higher hardness was obtained in the treated samples with lower temperature (400ºC), but this increase was not propagated inside the models. The samples with higher diffusion zone and more uniform microhardness were found with a higher treatment temperature.pt_BR
dc.description.resumoA nitretação a plasma permite a melhoria de várias propriedades físicas de superfícies metálicas, como dureza, resistência ao desgaste e corrosão. Em tubulações metálicas, o grande desafio encontra-se em como reduzir os efeitos da corrosão interna gerada pela transferência de líquidos e seus contaminantes. Neste sentido, o presente trabalho propõe-se a produzir filmes finos de nitreto de ferro em tubos de aço carbono doce visando a melhoria de propriedades mecânicas que venham a inferir melhoria na resistência a corrosão. Para tanto, utilizou-se a nitretação a plasma por gaiola catódica (CCPN). Alterou-se a proporção de gases (80% de N2 + 20% de H2+Ar ou 20 de N2 + 80% de Ar+H2) e a temperatura (400ºC, 450ºC, 500ºC), a amostra foi posicionada externa a gaiola, em potencial catódico, e os demais parâmetros foram fixados. Os filmes finos produzidos foram avaliados através das técnicas de difração de raios-X (DRX), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises de microdureza. Identificou-se a presença de filmes finos em todas as amostras tratadas e o aumento da espessura desses foi proporcional ao aumento da temperatura quando manteve-se constante a mesma proporção de gás. Entretanto, devido à alta pressão, as amostras tratadas com atmosfera predominantemente inerte tiveram uma menor espessura de filme. Agulhas de Fe4N foram encontradas e comprovadas através da análise de DRX, observando também a presença de outras fases de nitreto de ferro (FeN, Fe2N, Fe3N). A determinação dessas fases evidenciou a capacidade de proteção corrosiva dos filmes formados através de estudos anteriores. Em relação a dureza das amostras, a maior dureza foi obtida nas amostras tratadas com menor temperatura (400ºC), mas esse aumento não foi propagado no interior dos modelos. As amostras com maior zona de difusão e microdureza mais uniforme foram encontradas com maior temperatura de tratamento.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.identifier.citationROCHA FILHO, Edglay de Almeida. Estudo da camada nitretada em superfícies externas e internas de tubulações metálicas. 2019. 93f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27648
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICApt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTubospt_BR
dc.subjectNitretação a plasmapt_BR
dc.subjectAço carbono e nitreto de ferropt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
dc.titleEstudo da camada nitretada em superfícies externas e internas de tubulações metálicaspt_BR
dc.title.alternativeStudy of the nitrate layer on external and internal surfaces of metal pipespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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