O que é revestimento de carboneto? Tipos e aplicações explicados

O revestimento de carboneto pode ser entendido de duas formas: uma consiste em cobrir uma camada de carboneto na superfície de outros materiais de aço e a outra consiste em cobrir uma camada de outros compostos na superfície do carboneto.

O revestimento com carboneto envolve a aplicação de uma fina camada de compostos de carboneto em vários substratos para melhorar as suas propriedades superficiais, durabilidade e desempenho. Esta tecnologia avançada de tratamento de superfícies é amplamente utilizada em várias aplicações industriais para melhorar a resistência ao desgaste, a dureza e a vida útil de ferramentas e componentes. Existem dois tipos primários de carboneto revestimento, cada um com funções e aplicações distintas.

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Primeiro tipo: cobertura de uma camada de carboneto sobre outros materiais de aço.

1. Introdução ao carboneto revestido.

O metal duro, conhecido pela sua elevada dureza e resistência ao desgaste, inclui um substrato que é revestido com uma película fina de materiais formadores de metal duro. Estes revestimentos são aplicados através de técnicas como a deposição química de vapor (CVD), a deposição física de vapor (PVD) e a projeção térmica.

2. Classificação e características dos materiais de revestimento.

Materiais de revestimento como o nitreto de tungsténio, carboneto de tungsténioe o nitreto de titânio são selecionados com base nas suas propriedades únicas:

• Nitreto de tungsténio: Oferece uma excelente resistência ao desgaste e estabilidade a altas temperaturas, ideal para aplicações a altas temperaturas e cargas elevadas.
• Carboneto de tungsténio: Conhecido pela sua extrema dureza e resistência à descamação, adequado para o processamento de uma variedade de materiais, incluindo metais e cerâmicas.
• Nitreto de titânio: Utilizado principalmente em ambientes de corte a alta temperatura, melhora a precisão e a eficiência do corte, reduzindo o desgaste e a corrosão.

3. Seleção de materiais para aplicações específicas.

A escolha do material de revestimento depende do ambiente operacional. Por exemplo, o nitreto de tungsténio é preferível para peças expostas a altas temperaturas, enquanto o carboneto de tungsténio é mais adequado para operações de corte a alta velocidade.

Segundo tipo: revestimento de outros compostos na superfície do carboneto.

Este tipo de revestimento envolve a aplicação de compostos resistentes ao desgaste, como carbonetos, nitretos e óxidos, na superfície de ferramentas de carboneto, utilizando métodos de deposição como PVD, CVD e deposição por plasma. Este método visa melhorar ainda mais as propriedades das ferramentas de carboneto.

Vantagens do carboneto revestido:

• Dureza e resistência ao desgaste melhoradas: Os revestimentos como TiC e TiN aumentam significativamente a dureza da superfície e a resistência ao desgaste, prolongando assim a vida útil da ferramenta.
• Velocidades de corte aumentadas: As ferramentas revestidas podem funcionar a velocidades mais elevadas, melhorando a produtividade e aumentando a vida útil da ferramenta em 1-3 vezes nas mesmas condições.
• Redução da fricção e do desgaste: Os baixos coeficientes de atrito minimizam o desgaste das ferramentas e reduzem as forças de corte em 10%-15%, facilitando o processo de maquinagem.
• Versatilidade: As ferramentas revestidas podem efetuar operações de acabamento e semi-acabamento, o que simplifica as necessidades de ferramentas.

Revestimentos especiais como DLC:

Os revestimentos de carbono tipo diamante (DLC) oferecem uma dureza excecional e um baixo coeficiente de atrito, tornando-os ideais para aplicações que requerem um elevado desempenho sem lubrificação. Estes revestimentos são suficientemente finos para não alterarem significativamente as dimensões da peça e podem aumentar substancialmente a vida útil da peça e a eficiência global do trabalho.

Os revestimentos de carboneto são amplamente utilizados na indústria de ferramentas e utensílios. Quando materiais superduros, como carboneto de tungsténio (WC) ou diamante, não são utilizados, como no aço rápido (HSS), a adição de um revestimento de carboneto pode melhorar a dureza e a resistência ao desgaste das ferramentas de aço, aumentando o desempenho e prolongando a vida útil das ferramentas. Quando o carboneto de tungsténio é utilizado como material base para a fabricação de produtos, geralmente não são necessários revestimentos. Quando utilizados como componentes de moldes, os revestimentos normalmente não são necessários.