Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica

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Universidade Federal de Campina Grande - UFCG 

Centro de Ciências e Tecnologia - CCT 

Unidade Acadêmica de Engenharia Mecânica - UAEM 

DISCIPLINA: Processos de usinagem

PROFESSOR: Marconi Andrade

ALUNO: Victor Matheus Gandes Rangel

Capítulo 3 – Materiais usados para ferramentas de corte.

Os requisitos desejados em uma ferramenta de corte são resistência à compressão, elevada dureza na região do gume, resistência à flexão e tenacidade. Sendo também importante a resistência à oxidação pois terá contado com fluidos refrigerantes, resistência à abrasão e pequena tendência à fusão e caldeamento.

O primeiro material utilizado na confecção de ferramentas de corte é o aço-ferramenta, tendo como o carbono o seu maior constituinte variando de 0,8 a 1,5%. Atualmente é empregado em aplicações domésticas, pequenas oficinas ou para usinar metais moles.

É largamente empregado devido ao preço ser baixo, facilidade de afiação, processo de tratamento térmico relativamente simples e tem boas propriedades mecânicas como dureza e tenacidade. Sendo deixada de lado para aplicações mais importantes por perder a sua dureza em temperaturas baixas como 240°C, o que o impede de usinar peças de material de alta resistência que necessitariam de maiores velocidade de trabalho e consequentemente iria ultrapassar essa temperatura.

O material que substituiu os aços-ferramentas foram os aços rápidos, sendo eles o aço rápido comum, com cobalto, com revestimento TiN e o sinterizado. Foram desenvolvidos devido a necessidade de aumentar a velocidade de usinagem.

Os aços rápidos eram ligados ao tungstênio, cromo, vanádio e um pouco de magnésio para evitar a fragilidade. Devido à escassez do tungstênio, o molibdênio virou o principal elemento da liga, tornando-a mais barata e com as mesmas propriedades mecânicas. Sua principal vantagem em relação ao aço-ferramenta é a sua capacidade de manter sua dureza até temperaturas mais altas, permitindo usinar materiais de maiores resistência e tem maior vida útil. Com a adição do cobalto aumenta muito a temperatura de trabalho, porém diminui a tenacidade da ferramenta, também dificulta o processo de fabricação por forjamento.  

Esses aços com o revestimento TiN tem uma aparência dourada geralmente em sua extremidade. Ocorrendo devido uma deposição de Nitreto de Titânio. Esse processo reduz muito o desgaste da peça devido a sua altíssima dureza,

Esse revestimento tem caráter não metálico, o que assegura um baixo atrito e impede aderência de material na ferramenta. Essa característica reduz a força de corte e melhora o acabamento superficial da pesa trabalhada.

Em processos de corte interrompido há um grande aumento da vida útil da ferramenta e consequentemente o aumento da produção usando a mesma. Outro fator importante é a afiação, sendo executada pela face, assim a camada de TiN permanece intacta.

Pela metalurgia do pó é adquirido as sinterizadas, devido a sua estrutura muito uniforme e muito fina, é uma ferramenta que tem menor deformação durante a têmpera e o revenido. Tem menor tendência à formação de trincas e tensões internas, também tem a vida mais longa e menor dispersão no tempo de vida das ferramentas.

As ligas fundidas tem propriedades intermediárias entre o aço rápido e o metal duro. Devido a sua composição química que tem os elementos de liga como tungstênio, cromo e cobalto. Tem características de elevada resistência a quente, fazendo com o que o material após aquecido e resfriado tem as propriedades originais de dureza.