Resumo: Apresente tese trata sobre a implantação de nitrogênio em sistemas baseados em ferro. Duas técnicas de nitretação são utilizadas, plasma pulsado e feixe iônico por canhão de íons. Os parâmetros de nitretação são otimizados com a finalidade de obter um melhoramento na dureza superficial destes sistemas, isto é, em algumas dezenas de mícron. Tal melhoramento é relacionado com a concentração de nitrogênio em profundidade correspondente a uma sucessão de nitretos formados. A estabilidade destas fases é observada qualitativamente pela dependência com os processos de nitretação. A formação de camadas de nitretos é estudada a partir de um modelo de difusão e determinadas através de caracterização por raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS). A dureza em profundidade, de amostras submetidas a diferentes processos de implante de nitrogênio, foi determinada mediante nanoindentação. Amostras portadoras de um alto grau de dureza foram empregadas: aço AISI 4140. O polimento destas amostras, para caracterização em diferentes profundidades, foi processado mediante iesputteringl, com íons de argônio. Os efeitos da erosão foram estudados com auxilio de um perfilômetro. Coeficientes de difusão de nitrogênio em diferentes tipos de nitretos foram determinados e a uma correlação entre a dureza e concentração de nitrogênio em profundidade foi verificada explicitamente Ver menos

Abstract: This thesis deals about the nitrogen implantation in iron - based systems. Two techniques to nitriding were used, either pulsed plasma or ionic beam by use of a cannon. The nitriding parameters were optimized with the purpose to get an improvement in the superficial hardness of these systems; this is, in a few dozen of micrometers. Such improvement is related with the in-depth nitrogen concentration corresponding to a set of layered phases. The stability of these phases is observed qualitatively because the dependece with the processes of nitriding. The layered phases containing nitrides is studied from a difusion model and determined through X-ray, scanning electron microscopy (SEM) and photoelectron spectroscopy (XPS). The hardness in depth, of samples subjected to different processes of nitrogen implantation, was determined by means of nano-indentation. Samples showing a high degree of hardness were used: steel AISI 4140. The polishment of these samples, for characterization in different depths, was processed by means of sputtering with argon ions. The effect of erosion had been studied by means of a perfilometer. Difusion coefficients of nitrogen in the different types of layered nitrides had been determined and a correlation between hardness and nitrogen concentration in depth was verified explicitly Ver menos