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Outubro/Novembro - 2022
Análise
Integridade da superfície no torneamento a seco do aço AISI 1045 L. C. Magalhães e G. C. Carlesso
As operações de usinagem a seco podem representar uma vantagem competitiva, uma vez que os custos com meios lubrificantes refrigerantes são reduzidos, assim como os impactos ambientais e aqueles relativos à saúde dos operadores. No presente trabalho, o aço 1045, de relevante emprego na indústria metalmecânica, foi torneado a seco com insertos de cermet (material compósito cerâmico e metálico), microgrãos, e sem revestimentos, sendo variados a velocidade de corte e o avanço. Análises pelo método dos elementos finitos foram realizadas para se prever a distribuição de calor na zona de formação do cavaco, bem como os esforços de corte. A rugosidade das peças usinadas foi avaliada quando usados gumes novos, por meio de interferometria de luz branca, e em função do desgaste de flanco dos insertos, com um rugosímetro de contato. Os mecanismos de desgaste também foram avaliados, e a microdureza foi examinada a partir da superfície usinada, em cada fase microconstituinte do material. Como esperado, o avanço é decisivo para a qualidade final da superfície torneada, em função da própria cinemática do processo, e a velocidade de corte teve pouca influência neste sentido. A superfície foi significativamente danificada com a progressão do desgaste de flanco do inserto, com o desgaste abrasivo sendo predominante durante os experimentos. Não foram observados defeitos de microestrutura, propagação de trincas ou deformações acentuadas próximas à região da superfície usinada. Com efeito, a rota do torneamento a seco do aço 1045, com insertos de cermet não revestidos, se mostrou viável do ponto de vista da vida útil da ferramenta, integridade da superfície, formação de cavacos e sustentabilidade.
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o presente trabalho, o aço 1045 foi torneado a seco, com insertos de cer met (material compósito cerâmico e metálico) sem revestimentos. O objetivo foi avaliar se a combinação do uso de cermets modernos no torneamento a seco de aços de médio carbono é viável, do ponto de vista da integridade da superfície usinada e da vida útil da ferramenta. Optou-se pela não utilização de meios lubrificantes refrigerantes, uma vez que estas substâncias podem causar problemas ambientais,
tais como contaminação da água e do solo, quando descartadas de forma inapropriada. Com efeito, ao se optar pelo processo a seco, os custos podem ser reduzidos pela simplificação de toda a logística relacionada aos meios lubrificantes refrigerantes, incluindo compra, armazenamento, tratamento e descarte. Além disso, efeitos adversos na estrutura da máquina-ferramenta e na peça usinada, tais como corrosão, podem ser atenuados. Em tempo, o uso de lubrificantes refrigerantes pode causar efeitos adversos à saúde humana(4).
Laurence Colares Magalhães (laurence.magalhaes@ufes.br) e Gabriel Catarino Carlesso são pesquisadores da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Este artigo foi apresentado no XXIV Colóquio de Usinagem, realizado entre 25 e 27 de maio de 2022, em Curitiba (PR) e organizado pelo Laboratório de Pesquisa em Usinagem da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Reprodução autorizada.
Os cermets se destacam por sua alta dureza a quente, baixa reatividade com aços e outros metais e, principalmente, baixa condutividade térmica em comparação com o metal duro(5). Estas características, bem como desempenho e custo, tornam as ferramentas de cermet uma alternativa competitiva para a usinagem de pré-acabamento e acabamento de aços e ferros fundidos(1). A rota do torneamento a seco tem sido bastante explorada em pesquisas recentes. Yang et al (6), por exemplo, realizaram o estudo do mecanismo de desgaste de flanco de cermets (Ti,W)C-Mo2C-Co durante a usinagem de um aço de alta liga de carbono endurecido a 62 HRC. No estudo, foi considerado