Estudo da usinabilidade da superliga a base de ferro-niquel VAT 32 com ferramenta cerâmica

Abstract

The term superalloy describes a variety of metal alloys based on nickel, cobalt and iron, developed for applications requiring good chemical stability, high impact resistance and abrasion resistance, and durability when subjected to high temperatures. However, due to high resistance and hot hardness makes it difficult to machine. The objective of this research was to study the machining of superalloy VAT 32® using ceramic tool based on aluminum oxide, applying different machining parameters to assess tool wear, surface finish of parts and forms of generated chips. Turning process was carried out every 30 mm linear, being held measuring the stretch of roughness, evaluation of the chips generated by the process, as well as wear and breakdowns that the tools have suffered. From the results obtained it was observed that the best finishes occurred paras cutting speeds between 270 and 300 m / min and feed rate between 0.1 and 0.15 mm / rev and depth of 0.5 mm. For these parameters roughness Ra varied between 1,132 and 3,550 micrometers. The failure that occurred in more tool was the type fracture / chipping due to high hardness and low toughness of the tool. The generated chip was the type shear. Therefore showed that the alloy has little VAT 32® plastic deformation and a high mechanical strength, and the use of ceramic tool introduced as a good choice for machining this superalloy because it enables the use of high cutting speed is used for comparison with hard metal.

O termo superligas descreve uma variedade de ligas metálicas à base de níquel, cobalto e ferro, desenvolvidos para aplicações que requerem boa estabilidade química, elevada resistência ao impacto e à abrasão, além de grande durabilidade quando submetido a altas temperaturas. Porém, devido à elevada resistência e dureza a quente acaba dificultando a usinagem. O objetivo desta pesquisa foi estudar a usinagem da superliga VAT 32® utilizando ferramenta cerâmica à base de óxido de alumínio, aplicando diferentes parâmetros de usinagem, para avaliar o desgaste das ferramentas, acabamento superficial das peças e formas de cavacos gerados. Foi realizado processo de torneamento com percurso de avanço de 30 mm linear, sendo realizada a medição da rugosidade do trecho, avaliação dos cavacos gerados pelo processo, bem como os desgastes e avarias que as ferramentas sofreram. Através dos resultados obtidos observou-se que os melhores acabamentos aconteceram paras velocidades de corte entre 270 e 300 m/min, com velocidade de avanço entre 0,1 e 0,15mm/volta e profundidade de 0,5mm. Para esses parâmetros a rugosidade Ra variou entre 1,132 e 3,550 μm. A avaria que mais ocorreu na ferramenta foi do tipo quebra/lascamento, devido à alta dureza e a baixa tenacidade da ferramenta. O cavaco gerado foi do tipo cisalhamento. Portanto demonstrasse que a liga VAT 32® apresenta pouca deformação plástica e uma elevada resistência mecânica e, a utilização da ferramenta cerâmica se apresentou como uma boa escolha para a usinagem desta superliga, pois possibilita a utilização de altas velocidade de corte se comparadas com utilizadas para metal duro