Efeito da aplicação do fluido de corte na usinagem da superliga Nimonic 80A

Abstract

The nickel alloys have a chemical composition with high tenor of alloy elements which are responsible for the material's mechanical and thermal properties, but also are the main causative of problems during the machining, making the process difficult. The objective of this work is the study of the machining by external cylindrical turning of the nickel based alloy Nimonic 80A, seeking the machining optimization of this alloy, seeking the best condition of lubricant fluid use, providing real increases of productivity without the need of investments in new production means. Besides, the results of this work should offer more detailed information regarding the behavior of this alloy in relation to machining by turning. The machining experiences were accomplished in a specimen of the nickel alloy, considering the machining parameters: cutting speed (75 and 90 m/min), cutting depth (0,8 mm) and feed rate (0,15 and 0,18 mm/v). The valuations were accomplished in a CNC lathe and tools with of hard metal inserts. After each stage of the turning the measures of the cutting length were accomplished, of the waste of the tools through a magnifying glass (8x) and the roughness of the specimen evaluated in each phase of the process, with the aid of a portable roughness meter. Through light optical microscopy it was possible to observe the wear of the cutting tools for each appraised condition. The roughness values, Ra and Ry, for the appraised conditions were always superiors to the theoretical values. After analysis of the results it was possible to end that, the best acting for this work strip tested it was obtained for ap=0,8mm: f=0,15mm/rev and VC=75m/min, what resulted in a larger cutting length (1811 m)

As ligas de níquel possuem uma composição química com elevado teor de elementos de liga, os quais são responsáveis por suas propriedades mecânicas e térmicas e também os principais causadores de problemas durante a usinagem, dificultando o processo. O objetivo deste trabalho é o estudo da usinagem por torneamento cilíndrico externo da liga a base de níquel Nimonic 80A, buscando a otimização da usinagem desta liga, buscando descobrir a condição ótima de uso de fluido lubrificante, aumentando a produtividade sem a necessidade de investimentos em novos meios de produção. Além disto, os resultados deste trabalho devem oferecer informações mais detalhadas a respeito do comportamento desta liga em relação a usinagem por torneamento. Os ensaios de usinagem foram realizados em um corpo de prova da liga, considerando os parâmetros de usinagem: velocidade de corte (75 e 90 m/min), profundidade de usinagem (0,8 mm) e avanços (0,15 e 0,18 mm/v). Os ensaios foram realizados em um torno CNC e ferramentas com pastilha de metal duro. Após cada etapa do torneamento foram realizadas as medidas do comprimento de corte, do desgaste das ferramentas (através de uma lupa (8x)) e a rugosidade das peças (avaliada em cada fase do processo), com o auxílio de um rugosímetro portátil. Por meio de microscopia óptica, foi possível observar o desgaste das ferramentas de corte para cada condição avaliada. Os valores de rugosidade, Ra e Ry, para as condições avaliadas foram sempre superiores aos valores teóricos. Após análise dos resultados, foi possível concluir que o melhor desempenho para esta faixa de trabalho testada foi obtido para ap=0,8mm; f=0,15mm/volta e vC=75m/min, o que resultou em um maior comprimento de corte (1811 m)