Oxidação por plasma eletrolítico em superfícies de alumínio comercial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Objetivando um aumento da dureza e da resistência ao desgaste em superfícies de alumínio comercial puro, revestimentos de óxido de alumínio foram produzidos, através de Oxidação por Plasma Eletrolítico (PEO). Para tanto, utilizou-se uma fonte de corrente pulsada, onde foram realizados tratamentos com ciclos de trabalho de 30% e 50%, variando-se a densidade de corrente (9, 12 e 15 A/dm2) e o tempo de tratamento (2, 6 e 12 minutos), em cada ciclo. Para a caracterização das micro-descargas dos processos foram realizados estudos voltagem-tempo. Além disso, foram realizados ensaios de difração de raios-x (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios de nanodureza, riscamento e caloteste, para caracterizar os revestimentos. Os resultados indicaram que o tratamento foi eficiente na formação de um revestimento uniforme e consistente de óxido de alumínio, com γ-Al2O3 como fase majoritária. Foi observado que a porosidade e o tamanho médio dos poros tendem a aumentar quando se aumenta o ciclo de trabalho e a densidade de corrente. Além disso, os revestimentos mais espessos foram observados nas amostras tratadas por períodos mais longos. Foram verificados aumentos da nanodureza superficial em todas as amostras tratadas por PEO, independente dos parâmetros de tratamento. As superfícies revestidas por óxido de alumínio apresentaram alta resistência ao risco, principalmente as superfícies mais espessas. O tratamento foi eficaz em melhorar a resistência ao desgaste em até 48%. Concluiu-se que as melhores propriedades mecânicas e tribológicas estão diretamente relacionadas às morfologias das superfícies menos porosas, com menor tamanho de poro e maior espessura de camada de óxido Aiming at increasing hardness and wear resistance on pure commercial aluminum surfaces, aluminum oxide coatings were produced by Electrolytic Plasma Oxidation (PEO). For this, a pulsed current was used, where treatments with 30% and 50% duty cycles were performed, varying the current density (9, 12 and 15 A/dm2) and the treatment time ( 2, 6 and 12 minutes) in each cycle. Voltage-time studies were carried out to characterize the process micro-discharges. In addition, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), nanohardness, scratching test and calotest were performed to characterize the coatings. The results indicated that the treatment was efficient to produce a uniform and consistent coating of aluminum oxide with γ-Al2O3 as the major phase. It has been observed that porosity and average pore size tend to increase when the duty cycle and current density increase. In addition, the thicker coatings were observed in the treated samples for longer periods. Increases in surface nanohardness were observed in all samples treated by PEO, regardless of the treatment parameters. Surfaces coated with aluminum oxide showed high resistance to scratching, especially thicker surfaces. The treatment was effective in improving the wear resistance by up to 48%. It was concluded that the best mechanical and tribological properties are directly related to the morphologies of the less porous surfaces, with smaller pore size and greater layer thickness of oxide