Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://www.tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.0674
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

EFEITO DO TRATAMENTO DE IMPLANTAÇÃO IÔNICA POR IMERSÃO EM PLASMA NA RESISTÊNCIA AO DESGASTE DA LIGA Ti-6Al-4V*

EFECT OF PLASMA IMMERSION ION IMPLANTATION TREATEMENT IN THE WEAR RESISTANCE OF Ti-6Al-4V ALLOY

Zepka, Susana; Silva, Maria Margareth da; Reis, Danieli Aparecida P.; Ueda, Mário; Reis, Adriano Gonçalves dos

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Resumo

O objetivo deste trabalho foi a avaliação da resistência ao desgaste da liga Ti-6Al-4V após processo de Implantação Iônica por Imersão em Plasma (IIIP) em diferentes tempos de imersão. A finalidade deste processo foi a modificação das propriedades superficiais da liga Ti-6Al-4V, com intuito de se obter melhorias nas suas propriedades tribológicas. Nesse processo, átomos podem ser injetados na superfície dos materiais, modificando suas propriedades mecânicas na região próxima à superfície independentemente de variáveis termodinâmicas, tais como solubilidade e difusividade. Foram analisadas amostras submetidas a tempos de imersão de 120 e 180 minutos, a temperaturas de 250°C em 3 amostras para cada condição estudada. A análise de desgaste foi realizada pelo processo pin-on-disk, onde foram comparados os volumes perdidos e os coeficentes de desgaste das amostras. A amostra imersa por 180 minutos teve um coeficiente de desgaste com relação à amostra sem tratamento de 35,12% menor, e em relação a amostra de 120 minutos foi de 11,09% menor. Pode-se observar que a amostra com maior tempo de imersão apresentou menor coeficiente de desgaste.

Palavras-chave

Fluência, Ti-6Al-4V, IIIP, Desgaste.

Abstract

The objective of this work was the evaluation of wear resistance of Ti-6Al-4V alloy after plasma immersion ion implantation (PIII) in different immersion times. The goal of this process was the modification of surface properties of the alloy to obtain better tribology properties. In this process, atoms can be injected on the material´s surface changing the mechanical properties in the region near the surface independently of thermodynamics variables, as solubility and difusivity. The samples were submitted to 120 e 180 minutes of implantation at 250°C in the three samples for each condition. The wear analyses were made by pin-on-disk process, where the lost volumes and wear coefficients were compared in the samples. It was observed the decreasing of attrite coefficient and the lost volume of the material during wear test. The implanted sample by 180 minutes has showed the wear coefficient 35.12% lower in comparison of the sample without treatment, and 11.09% lower in comparison of implanted sample by 120 minutes. It can be observed that the sample implanted by 180 minutes showed lower wear coefficient.

Keywords

Creep, Ti-6Al-4V, PIII, Wear.

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