54. A resistência ao desgaste de um eixo de aço deve ser melhorada pelo endurecimento de sua superfície. Isso é realizado pelo aumento do teor de n...

Para melhorar a resistência ao desgaste do eixo de aço, é necessário endurecer sua superfície aumentando o teor de nitrogênio. Isso pode ser feito por meio de tratamentos térmicos apropriados. Dentro da faixa de temperaturas entre 475 e 625°C, é possível utilizar o tratamento térmico de nitretação. Esse processo envolve a exposição do aço a um gás externo rico em nitrogênio a uma temperatura elevada e constante. Para estabelecer um teor de nitrogênio de aproximadamente 0,10% a uma profundidade de 0,40mm abaixo da superfície, é necessário determinar o tempo de duração do tratamento térmico. Isso pode ser feito utilizando a equação de difusão de Fick: X = sqrt((2 * D * t) / π) Onde: X = profundidade de difusão do nitrogênio (0,40mm) D = constante pré-exponencial para difusão do nitrogênio no ferro (2.10-7m2/s) t = tempo de duração do tratamento térmico Resolvendo a equação, podemos determinar o tempo necessário para atingir a profundidade desejada. Além disso, é importante respeitar a temperatura do tratamento térmico, que deve estar dentro da faixa especificada (475 a 625°C). Lembrando que essas informações são baseadas nas condições e dados fornecidos na pergunta.