Microestrutura e características tribológicas do aço AISI 4130 tratado com laser a fibra.

Abstract

O aço baixa liga AISI 4130 é usado em diversas áreas em que se faz necessária alta resistência mecânica, como no setor aeroespacial e petrolífero. A têmpera superficial desse material, sem haver fusão, foi realizado usando laser à fibra desfocalizado, produzindo trilhas paralelas. A caracterização foi feita a partir da análise microestrutural, das medidas de dureza e de ensaio de desgaste. O tratamento da superfície resultou em uma microestrutura quase que totalmente martensítica, com profundidade de têmpera aproximadamente 0,5mm. Os melhores resultados foram produzidos com uma potência do laser de 600W, uma desfocalização de 50mm e velocidades de passada de 8 ou 10mm/s, em que a máxima dureza obtida foi de 390HV, aproximadamente 1,8 vezes a dureza do material na condição recebida. A superfície inteiramente tratada a laser apresentou uma combinação de óxidos e uma resistência ao desgaste superior à superfície do material base. Ensaio de pino contra disco resultaram em coeficientes de atrito (COF) das superfícies endurecidas a laser aproximadamente a metade do material base. O valor máximo médio do COF e o desvio padrão foram superiores para o material base comparado às superfícies tratadas a laser. Finalmente, a taxa de desgaste é três vezes maior na superfície do material não tratado quando comparado às superfícies tratadas.