Nitretação por descargas elétricas do aço AISI 4140 utilizando diferentes categorias de ureia

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dc.contributor.advisorSilva, Ernane Rodrigues da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7603285707049938
dc.contributor.authorNicesio, Isa Carla
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5071823920110542
dc.contributor.refereeCostas Júnior, Ezequiel de Souza
dc.contributor.refereeSantos, Rogério Felício dos
dc.date.accessioned2025-03-26T15:59:44Z
dc.date.available2025-03-26T15:59:44Z
dc.date.issued2017-03-03
dc.description.abstractA nitretação por descargas elétricas (NDE) vem despontando como uma alternativa de baixo custo, que promove a junção do processo de usinagem por descargas elétricas com o de tratamento superficial, num mesmo equipamento e ao mesmo tempo. A solução aquosa contendo nitrogênio, utilizada como fluído dielétrico, sofre transformação devido ao complexo processo termoelétrico que ocorre durante a usinagem, formando nitretos de ferro. Ao longo do desenvolvimento do processo de NDE surgiram muitos questionamentos. Um deles é a influência da categoria da ureia utilizada na solução aquosa do fluido dielétrico como fonte de nitrogênio para o processo de nitretação. Este trabalho objetiva avaliar a interferência de diferentes categorias de ureia no processo de NDE em amostras de aço AISI 4140. Para tanto, foram utilizados três tipos de ureia: fertilizante, farmacológica e padrão analítico. A nitretação foi realizada em uma máquina de eletroerosão por penetração, usinando amostras de aço mergulhadas em soluções aquosas de ureia na concentração de 20 gramas por litro e utilizando eletrodos de cobre e de grafita. Observou-se a formação de duas camadas principais no processo: zona refundida (ZR) e zona afetada pelo calor (ZAC). A espessura destas camadas foi avaliada via microscopia óptica, sendo também avaliada a microdureza Vickers. Os resultados mostraram que a categoria da ureia utilizada influencia significativamente na espessura da camada nitretada. Para a ZAC a ureia de padrão analítico, associada ao eletrodo de cobre, propiciou a formação de uma camada com quase o dobro de espessura se comparada aos experimentos que utilizaram ureia fertilizante. Quando se empregou eletrodo de grafita não foi observada variação significativa na espessura da ZAC. Os valores da dureza não sofreram variações expressivas. As diferentes categorias de ureia utilizadas não interferiram significativamente na taxa de remoção de material (TRM) visto que a condutividade elétrica das soluções aquosas preparadas se manteve baixa. Palavras-chave: Nitretação por descargas elétricas, ureia, aço AISI 4140, usinagem por descargas elétricas.
dc.description.abstractotherThe nitriding by electrical discharges is emerging as a low cost alternative that promotes the junction of the machining process by electrical discharges with the surface treatment in the same equipment at the same time. The dielectric fluid used in the process, an aqueous solution containing nitrogen, undergo transformations due to the thermoelectric complex process that took place during the machining process, forming iron nitrides. Throughout the development of the electrical discharges nitriding process (EDN) emerged many questions. One is the influence of urea quality used in the aqueous solution of the dielectric fluid as the nitrogen source for the nitriding process. This study aims to evaluate the interference of urea quality in the EDN process using AISI 4140 steel samples. Therefore, were used three types of urea: fertilizer, pharmaceutical and analytical standard. The nitriding was performed on electrical discharge machine (EDM) per penetration, machining steel samples immersed in aqueous solutions of urea with concentration of 20 grams per liter and using copper or graphite electrodes. There was the formation of two main layers in the process: remelted zone (RZ) and the heat affected zone (HAZ). The thickness of these layers was evaluated by optical microscopy, and also evaluated the Vickers microhardness. The results showed that the category of the urea used influences the thickness of the nitrided layer. For HAZ, the analytical grade urea, associated with copper electrode, propitiated the formation of a layer with a thickness almost double when compared to the experiments that used fertilized urea. No significant variation in the thickness of HAZ was observed when graphite electrode was used. The values of hardness did not show expressive variations. The different categories of urea used did not significantly interfere on the material removal rate (MRR) since the electrical conductivity of the prepared aqueous solutions remained low. Keywords: electrical discharges nitriding, urea, AISI 4140 steel, electrical discharges machining.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/966
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Materiais
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectUsinagem por eletroerosão
dc.subjectNitretação iônica
dc.subjectUreia
dc.subjectAço
dc.titleNitretação por descargas elétricas do aço AISI 4140 utilizando diferentes categorias de ureia
dc.typeDissertação

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