ISSN 1517-7076 Revista Matéria, v. 9, n. 4, pp. 360 – 369, 2004 http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10617 Autor Responsável: A.C. BALLES Nitretação a Plasma Como Meio Alternativo ou Complementar à Oxidação Negra na Proteção à Corrosão do Aço de Baixo Teor de Carbono A.C. BALLES * ; WIDO H. SCHREINER * , J. MAURÍLIO DA SILVA * , L. C. FONTANA ** * Universidade Federal do Paraná, Centro Politécnico UFPR/PIPE e-mail: balles@haas.com.br , wido@fisica.ufpr.br ,.maurilio@lactec.org.br ** Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC/Joinville e-mail: fontana@joinville.udesc.br RESUMO Apresenta-se neste trabalho um estudo sistemático sobre o uso da nitretação a plasma como meio alternativo ou complementar à oxidação negra na proteção à corrosão do aço de baixo teor de carbono. Para este trabalho, amostras de aço SAE 1008, foram nitretadas a plasma com uma mistura nitretante de 80 vol.% N 2 e 20 vol.% H 2 à pressão de 2-5 mbar em lotes com temperaturas distintas (360, 400, 450, 500, 550 e 600 o C). Amostras de cada lote nitretado, juntamente com outras amostras de aço in natura, foram oxidadas a plasma a 410 o C por 10min, tendo como mistura oxidante ar atmosférico a pressão de 1,5 mbar. Para a avaliação da eficiência dos tratamentos, amostras de aço nitretadas, oxidadas e nitretadas pós- oxidadas são analisadas comparativamente através de ensaios eletroquímicos e testes de corrosão em câmara de névoa salina (salt spray). Análises adicionais da superfície foram feitas com a espectroscopia de fotoelétrons (XPS). Os resultados obtidos, sob as condições experimentais aqui descritas, confirmam as propriedades protetoras da nitretação, como barreira de proteção à corrosão no aço, e chamam a atenção para a importância da temperatura de nitretação, na eficiência deste tratamento: Amostras nitretadas a baixa temperatura (entre 350 e 450 o C) apresentam um desempenho, frente à corrosão, superior ao das amostras nitretadas a alta temperatura (entre 450 e 600 o C) dado ao favorecimento à formação da camada de nitreto ε-Fe 2-3 N. Neste trabalho também é verificado que a combinação de um fino filme de óxido sobre a camada de nitreto apresenta desempenho superior aos processos de nitretação e oxidação negra aplicados individualmente. Palavras chaves: Nitretação a Plasma, nitretação iônica, aço baixo carbono, corrosão. Plasma Nitriding as an Alternative or Complementary Method to the Black Oxidation as a Mean of Low Carbon Steel Corrosion Protection ABSTRACT This paper describes a study on the use of plasma nitriding as an alternative or complementary treatment to black oxidation in the corrosion protection of low carbon steel. Samples of SAE 1008 steel were plasma nitrided using a gas composition of 80 vol.% N 2 and 20 vol.% H 2 under a pressure of 2-5 mbar at distinct temperatures (360, 400, 450, 500, 550, 550 and 600 o C). Samples of each nitrided lot, together with other steel samples in natura, were plasma oxidized at 410 o C during 10min, using air as the treatment atmosphere. The efficiency of the treatments were investigated comparatively by means of electrochemical and salt spray corrosion tests. In addition, surfaces samples were characterized by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Results confirm that nitride layers can be a barrier to protect against corrosion of steel. The samples which were nitrided at low temperature showed more resistance to corrosion. The importance the plasma process temperature in the efficiency of this treatment was assessed. The combination of a fine black oxide film on the nitride layer presents a superior performance to the individual nitriding and oxidizing processes. Keywords: Plasma nitriding, ion nitriding, low carbon steel, corrosion.