RESUMO

O fenômeno de erosão por cavitação é muito comum em máquinas hidráulicas, e é caracterizado pela perda de massa devido à formação e ao colapso de bolhas. Com o objetivo de se estudar novos materiais, o trabalho foca no metal nióbio, que tem alta resistência a corrosão e a oxidação à temperaturas da ordem de até 200ºC. Porém, o nióbio na sua condição metálica tem alta ductilidade e resistência a cavitação bastante moderada. Assim sendo, vislumbrou-se a possibilidade de se utilizar a técnica de tratamento termoquímica assistida por plasma, conhecida por nitretação por plasma, visando o aumento de sua resistência à diferentes mecanismos de desgaste, bem como à melhoraria de suas propriedades superficiais. As amostras de nióbio foram nitretadas por plasma, para diferentes tempos de nitretação, no caso de 1, 2 e 4 horas. Antes da realização do tratamento as amostras foram polidas com Al2O3. Após, esta etapa de polimento, as mesmas foram submetidas ao tratamento de nitretação na pressão de 9 Torr, temperatura de 1080ºC, com mistura gasosa de 10% H2 + 90% N2, usando-se tensão de pulso de 700 V. Nesta primeira etapa do presente estudo, as superfícies das amostras tratadas foram caracterizadas através das seguintes técnicas de análise: Rugosidade 3D (Talysurf CCI Lite Non-Contact 3D Profiler Taylor Hobson), Difratometria de Raio-X (Shimadzu XRD7000 X-Ray Diffractometer), Nanodureza ( xxx) e Microscopia Eletrônica por Varredura (xxx). Na Rugosidade 3D, foi verificado que o aumento do tempo de tratamento leva ao incremento da rugosidade final obtida. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) indicou mudanças significativas na morfologia superficial, a qual tende a apresentar um aumento significativo na presença de ilhas nucleadas e crescidas a aprtir da superfície tratada, confirmando-se os resultados de rugosidade obtidos. A análise por microssonda de energia dispersiva de raio-X (EDS), confirma que o material tratado constituí-se de nióbio puro, sendo que esta técnica, não se mostrou adequada para detectar a presença de nitrogênio nas superfícies tratadas. Por sua vez, a DRX indicou a presença da fase nitreto de nióbio confirmando-se o sucesso da técnica aplicado na obtenção de fases duras, confirmado pelas medições de nanodureza. Os primeiros resultados de cavitação, confirmam que o nióbio em sua condição de não-nitretado apresenta baixa resistência a cavitação.

Palavras-chave: NNitretação, Nióbio, Cavitação