Microestrutura e propriedades mecânicas de recobrimentos químicos de Ni-P.

Abstract

Os efeitos dos tratamentos térmicos na microestrutura e nas propriedades mecânicas os recobrimentos químicos de Ni-P têm despertado interesses para diversas aplicações. Várias delas ocorreram nos setores de energia de petróleo e gás, minero-metalúrgico e a indústria têxtil para atender à crescente demanda por melhores propriedades mecânicas. Esses recobrimentos têm sido empregados principalmente para resistir em condições de desgaste, em situações de corrosão e para substituição dos revestimentos de cromo, cujo preparo é prejudicial à saúde humana e ao meio ambiente. A escassez de resultados na literatura quanto às propriedades de elasticidade e tenacidade de recobrimentos Ni-P e sua adesão sobre aço motivaram este trabalho. Recobrimentos de Ni-P com 8 e 10%P em peso e com espessura de 13,5µm, foram depositados em aço ABNT 1020 e tratados termicamente entre 300°C e 650°C por 1 hora. A identificação e estudo da evolução de fases desses recobrimentos em função da temperatura de tratamento térmico foram realizadas com análises de difração de raios X. Análises no microscópio eletrônico de varredura (MEV) constataram a precipitação de fosfetos de níquel com o aumento da temperatura. Após as medidas de dureza Knoop (H) empregou-se a relação E/H para calcular o módulo de elasticidade (E) dos recobrimentos. Verificou-se que a dureza (10,5 e 11,25GPa) e o módulo de elasticidade (187e 191GPa) dos recobrimentos Ni-8%P e Ni-10%P respectivamente alcançaram um valor máximo após tratamento térmico a 400°C. Os valores de tenacidade à fratura com um máximo de 2,2 (Ni-8%P) e 1,9MPam ½ (Ni-10%P) a 400°C, aumentaram com o aumento da temperatura de tratamento térmico. A adesão prática dos recobrimentos medida com ensaios de riscamentos realizados em um equipamento instrumentado Revetest também aumenta com a temperatura de envelhecimento