Nanoindentação em superficies de ferro e aço endurecidas por implantação de nitrogenio e pos bombardeadas com argonio

Abstract

Resumo: Este trabalho apresenta medidas de dureza obtidas por nanoindentacao em amostras de ferro puro e aço carbono AISI-1020 implantadas com nitrogênio e pós-bombardeadas com argônio. Para a implantação com nitrogênio, foram utilizadas três energias com o objetivo de se ter uma maior uniformidade na camada implantada. O fato de se fazer um pós-bombardeamento com argônio esta relacionado com o aumento da retenção do nitrogênio quando a amostra e aquecida. A implantação produz camadas finas de nitretos de ferro com espessura da ordem de nm. Para determinar a dureza dessas regiões superficiais não e possível utilizar métodos convencionais, pois nestes casos o penetrador atravessa a região implantada. Por isso fazem-se necessário a utilização da técnica da nanoindentacao. A nanoindentacao e um técnica que permite medir durezas com uma penetração da ordem de nm ate alguns pm. A curva típica obtida, carga versus profundidade de penetração, mostra o comportamento plástico-elastico do material. Foram realizados ensaios de nanoindentacao utilizando-se cargas entre 0,05mN e 36mN.

Abstract: This work shows hardness measurements obtained by nanoindentation in samples of pure iron and carbon steel AISI-1020 implanted with nitrogen and pos-bombarded with argon are presented. The nitrogen implantation was made using three different energies to obtain a uniform implanted layer. The argon post-bombardment is related with a retention increase of nitrogen when the sample is heated. The implantation produces tiny layers of iron nitrets with thickness of the order nm. To measure the hardness of the surface regions is not possible to use conventional hardness measures surce the indenter may cross the implanted region. The nanoindentation technique allows to since measure hardness with a displacement of only some nanometers. The typical curve, load versus displacement, shows the elastic-plastic behavior of the sample. In the nanoindenter tests were used loads between 0,05mN and 36mN.