Tratamento criogênico em aço rápido e seu efeito nas propriedades e desempenho ao desgaste

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SANTOS, Yuri Lira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44453
Resumo: As propriedades dos materiais que formam as ferramentas utilizadas em processos de usinagem têm grande importância no desempenho destas, influindo na sua capacidade de retirar material e no tempo de vida de cada ferramenta. Por este motivo, pesquisas vêm sendo feitas há muito tempo com o intuito de se obter melhorias nas propriedades destes materiais, como resistência mecânica, tenacidade, resistência ao desgaste, entre outras. Este trabalho tem como objetivo a análise da influência do tratamento criogênico sobre as propriedades de dureza (HRC), microdureza (HV) e resistência ao desgaste (por deslizamento alternado, microabrasão) de aço rápido M2 e de duas variedades de aço rápido com 10% de cobalto. Realizou-se teste de dureza, teste de usinagem, microdureza, microabrasão, teste de desgaste por deslizamento, microscopia óptica e eletrônica com o objetivo de identificar mudanças microestruturais e das propriedades mecânicas ocasionadas pelo tratamento criogênico em ambos os materiais. O tratamento criogênico foi realizado através de imersão do material em nitrogênio líquido a uma temperatura de -196oC por um período de 48 horas. Com base nos resultados obtidos, o tratamento criogênico se mostrou capaz de aumentar a vida útil das ferramentas de aço rápido, diminuir os coeficientes de atrito e desgaste ocasionadas por deslizamento a seco e influir na dureza e microdureza dos materiais, tendo, no entanto, resultados conflitantes sobre essas duas propriedades. O tratamento criogênico não mostrou efeito sobre a resistência a microabrasão. Foi possível observar um aumento de 130% na vida útil de ferramentas tratadas criogenicamente utilizadas no processo de torneamento.
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Este trabalho tem como objetivo a análise da influência do tratamento criogênico sobre as propriedades de dureza (HRC), microdureza (HV) e resistência ao desgaste (por deslizamento alternado, microabrasão) de aço rápido M2 e de duas variedades de aço rápido com 10% de cobalto. Realizou-se teste de dureza, teste de usinagem, microdureza, microabrasão, teste de desgaste por deslizamento, microscopia óptica e eletrônica com o objetivo de identificar mudanças microestruturais e das propriedades mecânicas ocasionadas pelo tratamento criogênico em ambos os materiais. O tratamento criogênico foi realizado através de imersão do material em nitrogênio líquido a uma temperatura de -196oC por um período de 48 horas. Com base nos resultados obtidos, o tratamento criogênico se mostrou capaz de aumentar a vida útil das ferramentas de aço rápido, diminuir os coeficientes de atrito e desgaste ocasionadas por deslizamento a seco e influir na dureza e microdureza dos materiais, tendo, no entanto, resultados conflitantes sobre essas duas propriedades. O tratamento criogênico não mostrou efeito sobre a resistência a microabrasão. Foi possível observar um aumento de 130% na vida útil de ferramentas tratadas criogenicamente utilizadas no processo de torneamento.CAPESThe properties of the materials that make up the tools used in machining processes are of great importance in their performance, influencing their ability to remove material and the lifetime of each tool. For this reason, research has been carried out for a long time in order to obtain improvements in the properties of these materials, such as mechanical strength, toughness, wear resistance, among others. This work aims to analyze the effect of the cryogenic treatment on the properties of the material such as hardness (HRC), microhardness (HV) and wear resistance (reciprocating, microabrasion) of both regular M2 steel and two variants of high speed steel with 10% cobalt. With the goal of identifying possible changes in the microstructure and mechanical properties of both materials caused by the cryogenic treatment the following tests were performed: Hardness test, microhardness test, machining test, microabrasion test, sliding wear test, optical and electron microscopy. Cryogenic treatment was performed by immersing the material in liquid nitrogen at a temperature of -196oC for a period of 48 hours. Based on the results obtained, the cryogenic treatment was able to increase the work life of high speed steel tools, decrease the friction and wear rates caused by dry sliding and influence the hardness and microhardness of the materials, having, however, conflicting results about these two properties. Cryogenic treatment had no effect on microabrasion resistance. It was possible to see an increase of 130% on the work life of tools cryogenically treated.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia mecânicaAços rápidosAços rápidos ao cobaltoTratamentos criogênicosDesgasteVida de ferramentaTratamento criogênico em aço rápido e seu efeito nas propriedades e desempenho ao desgasteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdfDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdfapplication/pdf2900206https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44453/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Yuri%20Lira%20Santos.pdfe6385cc5d925ae95c3d291713dd94dceMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44453/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44453/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53TEXTDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdf.txtDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdf.txtExtracted texttext/plain145760https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44453/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Yuri%20Lira%20Santos.pdf.txtfc867ca3507ed591a2364260dfaf1ab0MD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Yuri Lira Santos.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1177https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44453/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Yuri%20Lira%20Santos.pdf.jpg05af6d9b898addc742128466ee8ebb93MD55123456789/444532022-05-14 02:24:52.852oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-05-14T05:24:52Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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