Efeito da aplicação de fluidos de corte com inibidores voláteis de corrosão no desempenho da retificação do aço ABNT 4340 endurecido

Abstract

O desenvolvimento de fluidos de corte sustentáveis é um desafio significativo para a indústria metalúrgica. Esta pesquisa analisou a performance de fluidos de corte sintéticos, biodegradáveis e não tóxicos, que contêm uma nova classe de inibidores de voláteis de corrosão, V-active VCI, na retificação cilíndrica externa de mergulho do aço ABNT 4340 temperado e revenido, com rebolo convencional de óxido de alumínio (Al2O3) e três velocidades de avanço (0,25, 0,50 e 0,75 mm/min), comparando os resultados com os de um fluido sintético consolidado no mercado. As variáveis de saída avaliadas foram viscosidade do fluido, parâmetros de rugosidade das superfícies retificadas (Ra, Rq, Rt, Rz, Rp, Rv, Rsk, Rku, RSm, Rdq, Rpk, Rk, Rvk, Mr1 e Mr2), desgaste diametral do rebolo, potência elétrica consumida, microdureza das peças usinadas e custos. As superfícies retificadas e a microestrutura das peças foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura. A aplicação de fluidos contendo os inibidores V-active VCI resultou em superfícies de menor rugosidade nas maiores velocidades de avanço, permitindo o aumento de produtividade sem comprometer a qualidade das peças usinadas. A condição VCI - 0,50 mm/min se destacou, apresentando parâmetros de rugosidade equivalentes aos obtidos no menor avanço, de 0,25 mm/min.

Developing sustainable cutting fluids is a significant challenge for the metalworking industry. This research analyzed the performance of synthetic, biodegradable and non-toxic cutting fluids containing a new class of volatile corrosion inhibitors, V-active VCI, in external cylindrical plunge grinding of quenched and tempered ABNT 4340 steel, with a conventional aluminum oxide (Al2O3) grinding wheel and three feed rates (0.25, 0.50 and 0.75 mm/min), comparing the results with those of a synthetic fluid consolidated in the market. The output variables evaluated were fluid viscosity, roughness parameters of the ground surfaces (Ra, Rq, Rt, Rz, Rp, Rv, Rsk, Rku, RSm, Rdq, Rpk, Rk, Rvk, Mr1 and Mr2), grinding wheel wear, grinding power, microhardness of the machined parts and costs. The ground surfaces and microstructure of the workpieces were evaluated by scanning electron microscopy. The application of fluids containing V-active VCI inhibitors resulted in surfaces with lower roughness at higher feed rates, allowing increased productivity without compromising the quality of the machined components. The VCI - 0.50 mm/min condition stood out, presenting roughness parameters equivalent to those obtained at the lowest feed rate of 0.25 mm/min.