Tratamentos termoquímicos

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1 Tratamentos termoquímicos

2 BORETAÇÃO

3 Boretação É um tratamento termoquímico no qual o boro é introduzido na superfície do aço por difusão. Apesar de já se saber desde o inicio do século 20 que a difusão de átomos na superfície de aços produziria boretos de ferro extremamente duros e resistentes ao desgaste, apenas na década de 70 foi desenvolvido o processo de boretação como tratamento tecnicamente eficaz.

4 Boretação o elemento endurecedor é o boro que, por difusão, forma boreto de ferro (Fe2B) com dureza de 1800 HV. Processo geralmente realizado em temperaturas que variam de 800 C a 1050 C de 1 a 12 horas, utilizando granulado de carboneto de boro (B4C), mas também pode ser realizado em meio líquido, leito fluidizado, gás ou plasma. número do slide 4

5 Boretação Boretação gasosa Utiliza equipamentos de alto custo, e emprega gases extremamente tóxicos. Boretação líquida Utiliza banhos de sais, não tóxicos, mas apresenta dificuldade de introdução do boro no aço por formar camadas que dificultam a penetração do boro.

6 Boretação Custo Como o boro puro é caro (~500 dólares/kg) e o ferroboro apresenta dificuldade técnicas em se manter a qualidade em grandes produções, utiliza-se o carboneto de boro (~80 dólares/kg).

7 Boretação Espessura da camada Dependendo da aplicação, a espessura da camada de boreto varia de 20 a 300μm e resulta no aumento da vida útil em múltiplas vezes..

8 Boretação Temperatura Normalmente necessita-se de um forno, que tenha um controle de temperatura homogênea em todo o seu interior. A temperatura de boretação vai de 800 a 1050 C, sendo a mais recomendável 900 C.

9 Boretação Dureza do material após tratado Após o tratamento é formado um boreto com dureza HV.

10 Boretação

11 Boretação

12 Boretação

13 Boretação Desvantagens Alto custo dos compostos de boro. Altíssima toxidez de boretação gasosa (A boretação gasosa além de utilizar equipamentos de alto custo emprega gases muitos venosos). Difícil controle da boretação líquida (Dificuldades de introdução do boro no aço por formar camadas que dificultam a penetração do boro).

14 Boretação Vantagens Elevada resistência ao desgaste e resistência à corrosão; Aços boretados são extremamente resistentes à abrasão por conta de sua dura superfície; Aumenta a resistência à corrosão por ácidos inorgânicos;.

15 Boretação Vantagens Elevada resistência ao desgaste e resistência à corrosão; Aços boretados são extremamente resistentes à abrasão por conta de sua dura superfície; Aumenta a resistência à corrosão por ácidos inorgânicos;

16 Boretação Vantagens A união da resistência ao desgaste, o baixo coeficiente de fricção e baixa necessidade de lubrificação transformaram a boretação no processo escolhido para engrenagens automobilísticas e extrusores de plásticos contendo fibras minerais e vítreas, aplicações onde os componentes boretados tem vida útil superior em escalas algorítmicas se comparadas com as tratadas por nitretação.

17 Boretação Vantagens Exemplo: Matrizes de material DIN 2365, destinadas à estampagem de elos, confeccionadas em material 50 Cr V 4, foram boretadas durante 6 horas e a seguir resfriadas em caixa. Observou-se que para matrizes apenas beneficiados eram produzidos, cerca de a elos; já em matrizes teniferizadas, esta produção subia para 8.000, enquanto as mesmas matrizes boretadas alcançavam uma produção de elos.

18 Boretação Comparação com outros tratamentos Em comparação aos tratamentos convencionais, as peças tratadas pelo processo de boretação adquirem camadas com dureza mais elevada, como também maior resistência ao desgaste. O processamento pode ser comparado com a cementação em meios sólidos, pois normalmente necessita-se de um forno, que tenha um controle de temperatura homogênea em todo o seu interior.

19 TOYOTA DIFFUSION

20 Toyota Diffusion A difusão térmica ou termo-reativa processo de revestimento de difusão foi desenvolvido pela Central da Toyota Motor Corporation de I & D Laboratórios no Japão especificamente para resolver problemas relacionados com o desgaste.

21 Toyota Diffusion O processo de TD produz uma superfície lisa, e uma camada não porosa fina de extrema dureza de carboneto de vanádio (VC) sobre a superfície do aço. A principal vantagem do processo de TD é que, ao contrário de outros revestimentos convencionais, que são simplesmente depositado sobre a superfície, o revestimento TD é uma difusão metalurgicamente ligada na superfície do substrato de aço.

22 Toyota Diffusion Essa ligação por difusão oferece incomparável resistência a descamação ou esfoliação e aderência do revestimento TD. Não importa o qual dureza ou falta de imperfeições que um revestimento possa ter, se não permanecer na ferramenta, ele não vai ajudar. Esta é a chave para o sucesso de TD em relação a outros revestimentos duros.

23 Processo Camada de natureza cerâmica Dureza de 3200 a 3800 HV Espessura de a mm Baixo coeficiente de atrito número do slide 23

24 número do slide 24

25 Toyota Diffusion

26 Toyota Diffusion Resistir à abrasão A camada de TD, que na verdade é um carboneto de vanádio, cria uma camada superficial de 5-10 mm com uma dureza de superfície entre 3200 e 3800 Vickers. Esta dureza é extremamente superior a muitas outras técnicas de tratamentos de superfície. O vanádio é adicionado a muitas ferramentas de aços de alta performance e ao pó de aços metalúrgicos para formar finas partículas de carboneto de vanádio detidas no aço. Com o revestimento TD, uma camada pura de carboneto de vanádio é formada na superfície, exatamente onde você precisar dela.

27 Toyota Diffusion Resistindo à adesão Quando TD revestimento é aplicado à superfície de uma ferramenta altamente polido, não só a sua elevada dureza proteger a superfície altamente acabado, promovendo muito baixo coeficiente de atrito.

28 Toyota Diffusion TD revestimento de suas ferramentas tem benefícios diretos e benefícios alavancados que o tornam de valor inestimável: A camada é extremamente dura e inerte melhoria na qualidade do produto devido ao acabamento de superfície melhorada maior confiabilidade ferramental ; Economia em desuso lubrificação ou total do mesmo, em casos especiais ;

29 Toyota Diffusion redução dos custos de trabalho para re-polimento, afiação e manutenção de moldes; redução no tempo de trabalho e para o acabamento ou reformulação de produtos ; capacidade para produzir componentes de melhor a partir de matérias problemáticas tais como aço inoxidável, alumínio, alta resistência e aços chapeados ; formas difíceis podem ser mais facilmente formadas devido à captação do metal menos irritante, e marcar; menos tempo de inatividade experientes; aumento excepcional no desempenho da ferramenta; grande resistência à corrosão (esse benefício pode ser especialmente reforçado com um tratamento especial para a corrosão aplicações específicas).

30 Toyota Diffusion

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