Uma contribuição ao estudo da usinagem de ligas de níquel

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Marta Regina Delle Donne, 1962-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637726
Resumo: Orientador: Anselmo Eduardo Diniz
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spelling Uma contribuição ao estudo da usinagem de ligas de níquelA contribution to the study of nickel alloys machiningMetais - UsinabilidadeLigas de níquelFerramentas - TestesFerramentas de corteDesgaste mecânicoMetals machinabilityNickel alloysTools - TestsCutting toolsMechanial wearOrientador: Anselmo Eduardo DinizTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: O presente trabalho compara a usinabilidade de duas ligas de níquel similares existentes no mercado, utilizadas na fabricação de válvulas automotivas para motores de combustão interna. Procura-se explicar a usinabilidade destes materiais com base em suas propriedades mecânicas e térmicas. O aço válvula (VAT 36®) tem 36% de níquel em sua composição química e o aço (VAT 30®), similar ao aço (Ni30) da empresa Hitachi, tem 30 a 33% de níquel, o que representa um ganho de custo em sua fabricação. Para esta comparação foram utilizados ensaios de torneamento. As ferramentas ensaiadas eram negativas e positivas, a refrigeração das ferramentas utilizou pressão convencional e alta pressão 70 bar e a usinagem foi feita com duas velocidades de corte 70 e 85 m/min. Foram realizados ensaios de vida de ferramenta de corte, medidas as potências de corte e feitos testes de rugosidade das peças torneadas. A análise das ferramentas desgastadas apontou em todas as arestas, evidências de adesão, abrasão e attrition. Comparando-se as propriedades de ambos os aços válvula, verificou-se que o aço (VAT 30®) sendo 11% mais duro, 7% mais resistente à tração, conduzindo 28% menos calor e sendo 40% mais fácil de encruar, do que o aço (VAT 36®), supostamente deveria gerar menor vida das ferramentas. Mas os resultados mostram que a vida da ferramenta na usinagem do aço válvula (VAT 30®) foi maior que do (VAT 36®), com excessão do ensaio de usinagem com ferramenta positiva, alta pressão de refrigeração e velocidade de corte de 70 m/min. As causas deste resultado foram a menor ductilidade do aço (VAT 30®) (alongamento 10% menor) e o fato de ser menos abrasivo, com 22% menos carbonetos presentes, o que dificultou o surgimento do mecanismo de desgaste por adesão/attrition e de abrasão. O aço (VAT 30®) consumiu, em geral, maior potência de corte que o aço (VAT 36®), devido à sua maior resistência mecânica e maior taxa de encruamento. Os resultados mostram ainda, que o aço (VAT 30®), por alongar 10% menos, isto é, ter menor tendência de deformar-se plasticamente, tem menor tendência de gerar rugosidade na peça, do que o aço válvula (VAT 36®)Abstract: The present work compares the machinability of two similar nickel alloys used in the manufacture of automotive valves for internal combustion engines. The valve steel (VAT 36®) has 36% nickel in its chemical composition and steel (VAT 30®), similar to Hitachi (Ni30) steel, has 30 to 33% nickel, which represents a gain in cost in its manufacturing. Turning tests were used for this comparison. The tools tested were negative and positive, tool cooling used conventional pressure and high pressure 70 bar and the machining was done with two cutting speeds 70 and 85 m/min. Cutting tool life tests were performed, cutting power was measured and surface roughness tests were performed on turned parts. The analysis of worn tools indicated, evidences of adhesion, abrasion and attrition in all edges used in the experiments. Comparing the properties of both valve steels, it was found that steel (VAT 30®) being 11% harder, 7% more mechanically resistant, conducting 28% less heat and being 40% easier to hardening than the steel (VAT 36®), was supposed to lead to shorter tool life. But the results show that the tool lives in the machining of the valve steel (VAT 30®) was higher than (VAT 36®), except for the positive tool with high cooling pressure and cutting speed of 70 m/min. But steel (VAT 30®), which is 10% less ductile and 22% less abrasive, hindered the appearance of both adhesion/attrition and abrasion wear mechanism and consequently lead the tool to longer tool lives. The (VAT 30®) consumed, in general, less cutting power than the (VAT 36®) steel due to its higher mechanical strength and higher hardening rate. The results show that steel (VAT 30®), because it is less ductile and consequently presents lower tendency to deform plastically, has a lower tendency to generate roughness than the valve steel (VAT 36®)DoutoradoMateriais e Processos de FabricaçãoDoutora em Engenharia MecânicaCNPQ155588/2015-0[s.n.]Diniz, Anselmo Eduardo, 1959-Silva, Marcio Bacci daBianchi, Eduardo CarlosCoppini, Nivaldo LemosHassui, AmauriUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCarvalho, Marta Regina Delle Donne, 1962-20192019-08-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (211 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637726CARVALHO, Marta Regina Delle Donne. Uma contribuição ao estudo da usinagem de ligas de níquel. 2019. 1 recurso online (211 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637726. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1095953Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-12-11T11:24:32Zoai::1095953Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-12-11T11:24:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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