Tribological properties modification of titanium by plasma carbonitriding
| Autor: | Rocha,R. C. S., Braz,D. C., Barbosa,J. C. P., Nunes Filho,A., Jacobsen,S. D., Vasconcelos,M. A. Z., Alves Jr,C. |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2011 |
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| Zdroj: | Matéria (Rio de Janeiro), Volume: 16, Issue: 3, Pages: 768-774, Published: 2011 Matéria (Rio de Janeiro) v.16 n.3 2011 Matéria (Rio de Janeiro. Online) instacron:RLAM |
| Popis: | Superfícies de TiCxNy foram produzidas por tratamento termoquímico auxiliado por mistura de plasma N2 - Ar - CH4. A influência da concentração do metano, bem como a inserção de átomos C e N na rede cristalina do Ti foram investigadas através da caracterização das propriedades tribomecânicas desse material. Para tanto, amostras de titânio comercialmente puro (grau II) foram carbonitretadas em plasma com mistura de x N2 - y Ar - z CH4 (onde x e y = 4 sccm e z variando de 2,3 e 4 sccm) a 500°C, durante 1 h. Os perfis de concentração de C e N após o tratamento foram analisados por reação nuclear (NRA). As fases na superfície foram identificadas por difração de raios-X com incidência rasante (GIXRD). Foi utilizado ensaio de pino sobre disco para determinação do coeficiente de atrito, cujas áreas desgastadas foram avaliadas por perfilometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi observado que tanto o coeficiente de atrito quanto o mecanismo de desgaste do titânio foram fortemente dependentes da concentração de C e N na superfície. Porém, o perfil de concentração desses elementos intersticiais não foi diretamente proporcional ao fluxo de metano. TiCxNy surfaces were produced by thermochemical treatment achieved by N2 - Ar - CH4 plasma mixture. The influence of methane concentration and C and N atoms inserted into the crystalline lattice of Ti were investigated through the characterization of its tribomechanical properties. Therefore, commercially pure Ti (grade II) samples were carbonitrided in the x N2 - y Ar - z CH4 plasma mixture (where x and y = 4 SCCM and z = 2, 3 and 4 SCCM) at 500 °C, during 1 h. C and N concentration profile after treatments were determinate by NRA. The superficial phases were identified by GIXRD. Pin-on-disk assays were utilized to determine the friction coefficient, whose damaged areas were studied by perfilometry and scanning electron microscopy (SEM) techniques. It was observed that the friction coefficient and the damage mechanism of Ti are intensively dependent of C and N concentration on the surface. However, the concentration profile of those interstitial elements is not directly proportional to the methane gas flow. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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