Nitretação e deposição por plasma em ferramentas de aços AISI M2 e D2 utilizadas na conformação e estampagem de pregos: um estudo de viabilidade

Abstract

RESUMO A crescente necessidade de aumentar a produtividade do setor industrial, impulsiona o desenvolvimento de novos aços e novos tratamentos que possam melhorar o desempenho e a vida útil de ferramentas de corte, conformação e estampagem. Tratamentos de superfície assistidos por plasma destacam-se nesse contexto. Trabalhos anteriores têm demonstrado que esses revestimentos são eficientes no aumento da dureza, na resistência ao desgaste e na resistência a corrosão de diversos tipos de aços. Nesse sentido, amostras e ferramentas de aços AISI M2 e D2 termicamente tratadas foram submetidas aos processos de nitretação a plasma convencional, em gaiola catódica e tratamento duplex com o objetivo de avaliar o efeito desses tratamentos em ferramentas de conformação buscando a viabilidade da aplicação do método no setor industrial com a redução do custo de fabricação na conformação e estampagem de pregos. Ensaios de microdureza Vickers, análise por MEV e Difração de Raios-X (DRX) possibilitaram identificar propriedades mecânicas, camada de compostos e as fases presentes, respectivamente. O desempenho das ferramentas baseou-se na quantidade de pregos produzida em kg. O custo produtivo foi determinado em função da produtividade, do preço de aquisição da ferramenta e do preço da nitretação. O uso da nitretação a plasma se mostrou viável para os dois aços, destacando-se o fato de que as ferramentas de aço D2 nitretadas a 480ºC por 3 horas, obtiveram os maiores ganhos de produtividade em relação a ferramenta não nitretada. A aplicação da nitretação convencional na ferramenta de aço M2 a 480ºC por 4 horas possibilitou a redução de seu custo em 26% e redução de 3,5% sobre o custo total de produção de pregos, obtendo o melhor custo-benefício.