RESUMO A crescente necessidade de aumentar a produtividade do setor industrial, impulsiona o desenvolvimento de novos aços e novos tratamentos que possam melhorar o desempenho e a vida útil de ferramentas de corte, conformação e estampagem. Tratamentos de superfície assistidos por plasma destacam-se nesse contexto. Trabalhos anteriores têm demonstrado que esses revestimentos são eficientes no aumento da dureza, na resistência ao desgaste e na resistência a corrosão de diversos tipos de aços. Nesse sentido, amostras e ferramentas de aços AISI M2 e D2 termicamente tratadas foram submetidas aos processos de nitretação a plasma convencional, em gaiola catódica e tratamento duplex com o objetivo de avaliar o efeito desses tratamentos em ferramentas de conformação buscando a viabilidade da aplicação do método no setor industrial com a redução do custo de fabricação na conformação e estampagem de pregos. Ensaios de microdureza Vickers, análise por MEV e Difração de Raios-X (DRX) possibilitaram identificar propriedades mecânicas, camada de compostos e as fases presentes, respectivamente. O desempenho das ferramentas baseou-se na quantidade de pregos produzida em kg. O custo produtivo foi determinado em função da produtividade, do preço de aquisição da ferramenta e do preço da nitretação. O uso da nitretação a plasma se mostrou viável para os dois aços, destacando-se o fato de que as ferramentas de aço D2 nitretadas a 480ºC por 3 horas, obtiveram os maiores ganhos de produtividade em relação a ferramenta não nitretada. A aplicação da nitretação convencional na ferramenta de aço M2 a 480ºC por 4 horas possibilitou a redução de seu custo em 26% e redução de 3,5% sobre o custo total de produção de pregos, obtendo o melhor custo-benefício.
ABSTRACT The growing need to increase the productivity of the industrial sector, drives the development of new steels and new treatments that can improve the performance and useful life of cutting, forming and stamping tools. Plasma-assisted surface treatments stand out in this context. Previous research has shown that these coatings are efficient in increasing hardness, wear resistance and corrosion resistance of different types of steels. In this sense, samples and tools from AISI M2 and D2 heat-treated steels were subjected to conventional plasma nitriding processes, in cathodic cage and duplex treatment in order to evaluate the effect of these treatments on forming tools seeking the viability of applying the method in the industrial sector with the reduction of the manufacturing cost in the conformation and stamping of nails. Vickers microhardness tests, SEM analysis and X-Ray Diffraction (XRD) made it possible to identify mechanical properties, layer of compounds and the phases present, respectively. The performance of the tools was based on the volume of nails produced in kg. The productive cost was determined in function of productivity, the purchase price of the tool and the nitriding price. The use of plasma nitriding proved to be feasible for both steels, highlighting the fact that the D2 steel tools nitrided at 480ºC for 3 hours, obtained the greatest productivity gains in relation to non-nitrided tool. The application of conventional nitriding in the steel tool M2 at 480ºC for 4 hours made it possible to reduce its cost by 26% and reduce by 3.5% the total cost of producing nails, obtaining the best cost-benefit ratio.