O aço AISI-1045 é um aço de médio carbono e média resistência que
geralmente requer
engenharia para ser utilizável em aplicações industriais. Usando a
deposição de plasma em gaiola catódica
(CCPD), o revestimento de nitreto de metal de transição (Nb, V, W) é
depositado neste aço usando
tampas de gaiolas catódicas desses metais. A dureza do aço não
tratado (1,8 GPa) foi atualizada para 11,2,
12,2 e 9,7 GPa para nitreto de nióbio, nitreto de vanádio e
revestimento de nitreto de tungstênio, respectivamente.
O módulo elástico, a relação entre o módulo elástico-dureza (H/E,
H2/E e H3/E2) e o
o fator de plasticidade representa a melhoria nas propriedades
mecânicas e elásticas. A amostra tratada
com tampa de gaiola de nióbio exibe a fase Nb4N5, a tampa de gaiola
de vanádio mostra a fase VN
(junto com a fase Fe4N), e a tampa da gaiola de tungstênio consiste
nas fases W2N3, WFeN2 e Fe4N.
Entre esses revestimentos, a espessura do revestimento de nitreto de
nióbio é máxima (1,87 μm) e baixa
a taxa de deposição é obtida para revestimento de nitreto de
tungstênio (0,83 μm). Além deste revestimento,
zona de difusão de nitrogênio (~60 μm) também é formada abaixo do
revestimento, o que cria uma dureza
gradiente entre o revestimento e o substrato. O testador de desgaste
bola-no-disco mostra que o nitreto de nióbio
a deposição do revestimento reduz a taxa de desgaste de 19,5×10-3
mm3/ Nm para 8,8×10-3 mm3/ Nm e
apresenta excelente desempenho contra desgaste.