Torneamento do aço inoxidável supermartensítica sob lubri-refrigeração com baixa e alta pressões

• Autor(a) principal: Deibe Valgas dos Santos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/30118
• topic: Aço inoxidável supermartensítico; Torneamento; Metal duro revestido; Velocidade de corte; Rugosidade; Força de usinagem; Cavaco; Tensão residual; Tensão de cisalhamento; Engenharia de produção; Aspereza de superfície; Cisalhamento; Tensões residuais; Torneamento; Usinagem

As indústrias química e petroquímica investem incessantemente em novas tecnologias e materiais. Tubos utilizados na exploração de petróleo e gás natural na camada do Pré-Sal devem apresentar a capacidade de suportar ambientes extremamente agressivos, com elevadas concentrações de CO2 e H2S. Tais aplicações exigem a utilização de aços inoxidáveis supermartensíticos com elevada resistência à corrosão e tenacidade, porém, estas características do material implicam na dificuldade de usinagem desta liga. O presente trabalho tem por objetivo identificar os principais fatores que influenciam a usinabilidade do aço inoxidável Super Cromo 13 (classe CA6NM, conforme a norma ASTM A743) durante o torneamento a seco e com lubri-refrigeração (baixa pressão de 0,1 e média pressão de 8 MPa) utilizando diferentes velocidades de corte e insertos de metal duro com revestimento produzido por deposição física de vapor (PVD) e deposição química de vapor (CVD). Foram avaliados a microestrutura, composição química e propriedades mecânicas, rugosidade dos corpos de prova do aço inoxidável super Cromo 13, desgaste de flanco (VBc) e vida dos insertos, força de usinagem, tensão residual, morfologia dos cavacos gerados, deformação, taxa de deformação, tensão normal e tensão de cisalhamento. Os resultados indicaram uma microestrutura martensítica com a presença do elemento Ti. Os resultados da análise química permitiram quantificar as concentrações dos elementos presentes na liga e o material em estudo foi classificado como aço inoxidável supermartensítico média liga. Esta apresentou tensão de escoamento de 738,7 MPa e a resistência a tração de 794,7 MPa. O material do inserto, técnica de lubri-refrigeração e velocidades de corte não apresentaram influência significativa sobre a rugosidade da superfície usinada. Quanto ao desgaste de flanco e vida dos insertos, notou-se que o inserto revestido por CVD da classe ISO M10 apresentou melhor desempenho no processo. O corte a seco combinado com velocidade de corte mais elevada e o inserto revestido por CVD da classe M10 proporcionou menores forças de usinagem. Quando se utilizou a lubri-refrigeração sob média pressão, independentemente da velocidade de corte e do inserto, a principal forma do cavaco obtida foi em arco conectado. O corte a seco proporcionou menor valor de deformação e taxa de deformação. Por fim, a combinação entre o corte a seco e a velocidade de corte de 150 m/min promoveram os menores valores da tensão de cisalhamento.