Deposição de Nitreto de Titânio em aço F138 por nitretação a plasma

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Publicado: Mar 1, 2024
DOI: https://doi.org/10.51361/somma.v10i1.198
Palavras-chave:
Aço inoxidável. Gaiola Catódica. Nitreto de Titânio.

Conteúdo do artigo principal

Cleiton James Gomes
Laboratório de Materiais – LabMat, PPGEM, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí – Campus Teresina Central, Teresina, PI, Brasil.
https://orcid.org/0009-0003-1823-9802
Francisca de Fátima dos Anjos
Laboratório de Materiais – LabMat, PPGEM, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí – Campus Teresina Central, Teresina, PI, Brasil.
https://orcid.org/0000-0001-5586-3055
Haroldo Reis Alves Macêdo
Laboratório de Materiais – LabMat, PPGEM, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí – Campus Teresina Central, Teresina, PI, Brasil.
https://orcid.org/0000-0002-4898-3347

Resumo

Introdução. O aço inoxidável ASTM F138 é utilizado em implantes devido à combinação das suas propriedades mecânicas e de biocompatibilidade. Objetivos. Para aprimorar essas propriedades, são necessárias modificações superficiais. Uma forma viável de modificação é a nitretação por plasma em gaiola catódica de titânio, que permite a deposição de uma camada de nitreto de titânio para melhorar as propriedades superficiais do material. Metodologia. Foram Investigados os efeitos da nitretação por plasma em amostras de aço ASTM F138 em diferentes condições de tempo e temperatura. As amostras de aço inoxidável ASTM F138 passaram por um processo de nitretação por plasma em um reator especial, envolvendo etapas de limpeza e tratamento com uma mistura de hidrogênio e nitrogênio em diferentes condições de temperatura e tempo. Posteriormente, essas amostras foram caracterizadas por várias técnicas, como Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Raman (RAMAN), Rugosidade e Microdureza. Resultados e discussão. O processo de nitretação por plasma permitiu a deposição de filmes de nitreto de titânio (TiN) sobre amostras de aço ASTM F138, variando de acordo com as combinações de tempo e temperatura. Houve um aumento significativo na microdureza Vickers das amostras tratadas, chegando a incrementos de até 120% em relação às amostras não tratadas. Além disso, as amostras tratadas apresentaram maior rugosidade em comparação com as não tratadas, variando conforme o tempo de tratamento. Conclusão. Esses resultados destacam a eficácia do processo de nitretação por plasma na modificação das propriedades superficiais do aço ASTM F138, aprimorando suas características mecânicas e de biocompatibilidade.

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Detalhes do artigo

Como Citar
GOMES, C. J.; DOS ANJOS, F. de F.; MACÊDO, H. R. A. Deposição de Nitreto de Titânio em aço F138 por nitretação a plasma. Somma: Revista Científica do Instituto Federal do Piauí, Teresina, v. 10, p. 1–13 (e031024), 2024. DOI: 10.51361/somma.v10i1.198. Disponível em: https://revistas.ifpi.edu.br/index.php/somma/article/view/198. Acesso em: 29 abr. 2024.
Edição
v. 10 (2024): Publicação Contínua
Seção
Artigos
Creative Commons License

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Biografia do Autor

Haroldo Reis Alves Macêdo, Laboratório de Materiais – LabMat, PPGEM, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí – Campus Teresina Central, Teresina, PI, Brasil.

Licenciado em Física pelo Centro Federal de Educação Tecnológica do Piauí, Mestre e Doutor em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Atualmente professor do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Piauí. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Biomateriais, atuando principalmente nos seguintes temas: produção de biomateriais a base de quitosana, titânio e modificações superficiais por nitretação por plasma. Possui também experiência na área de Ensino de Física, atuando na área de Ensino de Física através do uso de práticas experimentais com experimentos de fácil acesso, uso de NTICs e da realidade virtual. Atuou como coordenador de área do PIBID (2018-2020) e docente orientador da Residência Pedagógica (2020 a 2022). Possui experiência em gestão, tendo assumido os cargos de coordenador do curso de licenciatura em Física (2011-2012), Diretor de Ensino (2012-2014) e Diretor Geral (2014-2016) do IFPI Campus Picos. Atualmente é coordenador do Laboratório de Pesquisa em Biomateriais (LaBioMat) e do Laboratório de Realidade Virtual de Física (LabPhysVR), além de professor permanente do Programa de Pós Graduação em Engenharia de Materiais do IFPI.

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