Análise da influência dos parâmetros de processo de eletrodeposição na geração de destacamento em camada de cromo duro funcional.

Abstract

Neste trabalho estudou-se a relação entre as características da microestrutura da camada de cromo duro funcional eletrodepositada e a geração de destacamentos originados em processos de usinagem da camada de anéis de pistão de Aço inox AISI 440. Uma solução eletrolítica padrão de cromagem, catalisada por sulfatos, foi utilizada em tanque de escala industrial variando-se a densidade de corrente em 40, 60 e 80 A/dm² e a temperatura em 40, 50 e 60°C. O índice de destacamento foi estudado a partir de análises da morfologia, aspecto superficial, tamanho de cristalito, densidade de fissuras, microdureza, rugosidade da camada, fases e composição química, através de cortes longitudinais e transversais dos anéis de pistão. Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas estão correlacionadas com as características morfológicas e microestruturais da camada e que a microdureza é influenciada por vários fatores, tais como a orientação e tamanho dos cristalitos, característica superficial, densidade de fissuras e composição química da camada. Adicionalmente, a microestrutura da camada sofreu alteração em função da temperatura de eletrodeposição obtendo-se características equiaxiais e colunares, e em algumas delas, detectou-se também a presença de Cr₂O₃, fatores esses correlacionados ao índice de destacamento da camada de cromo. As lascas durante a usinagem foram associadas à porosidade da camada, oxidação interfacial, alta densidade de fissuras, tipo de microestrutura e baixa espessura da camada no chanfro. Apesar da densidade de corrente influenciar as microfissuras e o brilho da camada, a temperatura é o parâmetro de maior influência tanto sobre a microestrutura quanto sobre a morfologia, tais como a rugosidade da superfície da camada, tipo de microestrutura, nódulos e microfissuras, tamanho do cristalito, que por sua vez determinam a microdureza. Os experimentos mostraram boas correlações entre a literatura e a escala industrial e concluiu-se que a microestrutura mais estável e uniforme, para banhos catalisados por sulfatos, foi obtida nas temperaturas de 50°C utilizando 60A/dm², com um pequeno tamanho de cristalito, baixo índice de lascas, alta quantidade de microfissuras, microestrutura colunar, baixa rugosidade e uma baixa microdureza.