Um dos processos muito conhecidos pela metalurgia atual é o da nitretação a plasma, com o objetivo de aumentar a resistência de um aço inoxidável à corrosão e, consequentemente, prolongar a vida útil da peça tratada. Isso é feito através do endurecimento de uma capa do aço. Um dos últimos estudos feitos na Escola Politécnica (EP) se propôs a estudar os fenômenos de nitretação e foi produzido pela engenheira Margarita Bobadilla, em sua dissertação de mestrado.

“A nitretação a plasma é um processo conhecido, usado e que já se tem estudado amplamente. Mas ainda tem coisas atrás dos fenômenos físicos que não se conhecem.”, diz Margarita. “Estudei o mecanismo de formação da capa nitretada”, resume. Seu estudo se centrou em como a capa se forma em um aço inoxidável duplex 2205 (uma nomenclatura do aço) e tentou explicar o porque se formava dessa maneira. Foi feita uma espécia de modelagem da formação e que descobriu várias características do processo, como o de que a resistência do material pode aumentar em 16 vezes o valor original

Aços inoxidáveis e sua camada de proteção

Os aços inoxidáveis são aqueles que apresentam uma boa resistência à corrosão. Possuem diversas aplicações no cotidiano e são usados principalmente para tubulações de petróleo, grandes ferramentas industriais, peças de cirurgia e de barco. Todos esses objetos são materiais caros justamente pela sua propriedade contra a oxidação. Ou seja, não vão se degradar em meios que podem enferrujá-los.

A nitretação a plasma é um procedimento com o objetivo de aumentar a dureza do material de aço, prolongando assim a resistência dela à corrosão. Ela é feita sobre uma camada de óxido existente em todo aço que evita que ele enferruje. Caso essa capa seja riscada, o material se torna exposto e aumenta o risco de se iniciar o processo de oxidação. “Se risco por qualquer motivo, ela vai fazer com que esse metal se corroa e a peça termina se desperdiçando, tendo que fazer uma nova”, explica Margarita.

Os riscos podem ser feitos de várias formas. Um exemplo é com as tubulações usadas para a extração de petróleo no mar. Quando o petróleo é encaminhado para os tubos, acabam passando também areia, composta por pequenos cristais. Pela velocidade com que ele é extraído, esses cristais podem riscar as paredes do tubo, acelerando o processo corrosivo. Consequentemente, seria necessária a troca de todos os canais dos tubos. “E isso é um custo muito alto”, completa.

Conclusões

Com o estudo a fundo da formação da capa nitretada, foi possível tirar várias conclusões a cerca do assunto. “Primeiro, a difusão do nitrogênio em um aço inoxidável duplex é um processo que não pode ser explicado só pela difusão que a gente aprende na escola”. Margarita se refere às direções atribuídas e que verdadeiramente são diferentes. Há muitas outros processos ao redor que encaminham para a formação.

Outro conclusão é que a camada formada sempre tem arcos côncavos e convexos dependendo da face onde ela esteja e que a dureza da superfície do aço inoxidável pode chegar a aumentar em 16 vezes o valor original da peça. “Isso faz com que a resistência a atrito, a qualquer coisa que esteja exposta, seja melhor”.