Nitretação por descargas elétricas do aço ABNT 4140 com adição de pó de carbeto de silício ao fluido dielétrico em diferentes proporções

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dc.contributor.advisorSilva, Ernane Rodrigues da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7603285707049938
dc.contributor.authorSantos, Henrique Gustavo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4748928478978984
dc.contributor.refereeSilva, Ernane Rodrigues da
dc.contributor.refereeNeves, Leonardo
dc.contributor.refereeSilva, Sinval Pedroso da
dc.date.accessioned2025-03-17T21:47:42Z
dc.date.available2025-03-17T21:47:42Z
dc.date.issued2022-11-29
dc.description.abstractA usinagem por descargas elétricas é um processo que vem sendo fortemente estudado por possibilitar que modificações superficiais sejam adquiridas ao mesmo tempo em que é feita a usinagem, integrando dois processos de fabricação em apenas um. Estudos anteriores já demonstraram que é possível aumentar a dureza superficial de uma peça quando usinada por descargas elétricas, utilizando uma solução aquosa de água deionizada e ureia como fluido dielétrico. O ganho de dureza ocorre em função da implantação de nitrogênio na camada superficial da peça, promovendo a formação de nitretos de ferro, que confere ao material maior resistência ao desgaste por deslizamento, por atrito e maior resistência à corrosão. Além de se utilizar água deionizada e ureia como fluido dielétrico, estudos mais recentes mostraram que a utilização de pós abrasivos misturados ao fluido pode melhorar o desempenho da usinagem. Desta forma, esta pesquisa objetiva investigar a influência da adição de pó de carbeto de silício (SiC) em diferentes proporções ao fluido dielétrico, formado por água deionizada e ureia, no processo de nitretação por descargas elétricas do aço ABNT 4140 utilizando cobre e grafita como eletrodo ferramenta. Como critérios de avaliação do processo, técnicas de caracterização como microscopia óptica, difração de raios-X (DRX), microdureza Vickers e medição das rugosidades foram empregadas para atestar as análises e comparar os resultados obtidos da usinagem das amostras nas diferentes composições do fluido dielétrico. Além disso, foi investigado o desempenho da usinagem através dos principais parâmetros, como a taxa de remoção do material (TRM), desgaste do eletrodo (TD) e o desgaste volumétrico relativo (DVR). Através dos resultados obtidos, observou-se notável influência da adição do pó abrasivo ao fluido dielétrico, sendo evidenciado melhor desempenho de usinagem quando se utilizou pó de SiC na concentração de 30 g/l, no processo com eletrodo de cobree aumento de 156,4% na espessura da ZAC, quando se utilizou o SiC na concentração 30 g/l, na usinagem com eletrodo de grafita. Demais resultados encontram-se melhor detalhados ao longo do trabalho.
dc.description.abstractotherElectrical discharge machining is a process that allows surface modifications while the part is being machined. Studies have already demonstrated that it is possible to increase the surface hardness of a part when machined by electrical discharges, using an aqueous solution of deionized water and urea as dielectric fluid. In addition to using deionized water and urea as a dielectric fluid, studies that are more recent have shown that the use of abrasive powders mixed with the fluid can improve machining performance. This research aims to investigate the influence of the addition of Silicon Carbide Powder (SiC) of granulometry 600 mesh in different proportions to the dielectric fluid, composed of deionized water and urea, in the nitriding process by electrical discharges of AISI 4140 steel using electrolytic copper and graphite as tools. As process evaluation criteria, characterization techniques such as optical microscopy, X-ray diffraction (XRD), roughness analysis, Vickers microhardness and layer thickness measurements were used to compare the obtained results for the machining samples in different compositions of the dielectric fluid. In addition, the machining performance was investigated based on the main parameters, such as material removal rate (MRR), electrode wear (EW) and relative volumetric wear (RVW). Based on the results, 30 g.L-1 of SiC as abrasive powder added to the dielectric fluid and different electrodes influenced the process, which showed better machining performance when electrolytic copper was used, and an increase of 156.4% in the thickness of the nitrided layers when graphite was used as electrode.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/845
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectAço
dc.subjectCarbeto de silício
dc.subjectSolução (Química)
dc.subjectUreia
dc.subjectUsinagem por eletroerosão
dc.titleNitretação por descargas elétricas do aço ABNT 4140 com adição de pó de carbeto de silício ao fluido dielétrico em diferentes proporções
dc.typeDissertação

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