Análise comparativa de ferramentas de metal-duro classe S e cerâmica mista no torneamento a seco e com MQL do aço SAE 4340 endurecido

• Autor(a) principal: Polly, Matheus dos Santos
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/194353
• topic: Torneamento; Metais duros; Lubrificantes; Cerâmica; Hard turning; Ultra-fine grained carbide insert; Mixed ceramic insert; MQL

O torneamento de materiais endurecidos é comumente realizado utilizando ferramentas de PCBN. No entanto, os custos relativamente elevados associados a essas ferramentas deixaram um espaço para procurar materiais de ferramenta com custos menores, que operem em um intervalo de tempo aceitável (ex. cerâmica mista). Neste contexto, o desenvolvimento de novas classes e refino de grãos de ferramentas de metal-duro, juntamente a novas tecnologias de revestimento, conferem propriedades relativamente compatíveis com a aplicação. Neste segmento, o estudo busca avaliar de maneira comparativa o desempenho de insertos de metal-duro com grãos ultrafinos e revestimento PVD (TiAlN + Al2O3) e de cerâmica mista no torneamento do aço SAE 4340 endurecido a (52 ± 1) HRC por meio de desgastes e vida da ferramenta, forças de usinagem e rugosidade da superfície usinada. Para isso, foram variadas a velocidade de corte (120 e 180 m/min) e a condição lubrirrefrigerante (corte a seco e com mínima quantidade de lubrificação, MQL). Na comparação, verificou-se maior vida da ferramenta para o inserto de cerâmica mista. Os desgastes de flanco e cratera foram evidenciados em todas as situações. O desgaste de entalhe, adesão e trincas mecânicas foram visualizadas em condições específicas. Os mecanismos de desgastes atuantes nos insertos foram principalmente abrasão, attrition e difusão. Em geral, as forças aumentaram com a progressão do desgaste de flanco, e a aplicação de MQL reduziu a intensidade das mesmas. Os menores valores de força foram gerados pelo inserto de metal-duro. Os valores e os perfis de rugosidade foram afetados pelo desgaste da ferramenta ao longo da sua vida. Os menores valores de rugosidade foram gerados pelo inserto de cerâmica mista com MQL. Apesar de apresentar desempenho inferior, o inserto de metal-duro mostrou ser uma possível alternativa para a usinagem de materiais endurecidos ao se utilizar menores velocidades de corte.