Avaliação do desempenho de brocas helicoidais de aço rápido revestidas na usinagem de ferro fundido nodular GGG50

Abstract

O uso de revestimentos na furação de metais tem o potencial de aumentar a resistência da ferramenta a temperaturas maiores, além de possibilitar a redução ou eliminação do uso de lubrificantes, reduzindo o impacto ambiental. No presente trabalho foram realizados revestimentos do tipo AlCrN e TiAlN, todos monocamada, via PVD em brocas de aço rápido AISI M2. As brocas foram testadas em ensaios de furação em cheio, a seco (sem lubrificação), no ferro fundido GGG 50 com matriz ferrítica. Foram realizados ensaios empregando-se como parâmetro de quantificação do desgaste, o valor de VBMax, para brocas revestidas e não revestidas. Os parâmetros de corte trabalhados foram: velocidade de corte e avanço. Foi avaliado o comprimento usinado, entre brocas com e sem revestimento. Ensaios de adesão dos revestimentos das brocas foram realizados, além da análise de desgaste e composição química dos materiais. Os resultados mostram a influência da velocidade de corte e avanço em brocas revestidas no desgaste de flanco máximo VBmáx. A presença do desgaste por adesão mostrou-se evidente neste trabalho, porém não contribuíndo para aumento significativo do desgaste de flanco VBMax. Os testes realizados mostram que as aplicações de revestimentos aumentam a vida, em proporções significativas, das ferramentas testadas. As análises de tipo de desgaste predominante durante os ensaios de furação mostram o desgaste por abrasão como responsável por boa parte do fim de vida das ferramentas, seguido de um pequeno índice de adesão, em virtude da matriz predominante no ferro fundido nodular.

The use of coatings on metals drilling has the potential to increase the strength of the tool at higher temperatures and, besides enables the reduction or elimination of the use of lubricants reducing the environmental impact. In the present paper were performed coatings like TiAlN and AlCrN, all monolayer through PVD over drills HSS AISI M2. The drills were tested in essays full drilling, dry (without lubrication), in the cast iron GGG 50 with ferritic matrix. Essays were performed employing as the wear parameter, the value of VBMax for coated and uncoated drill. The input parameters of the experiments were: cutting speed and feed rate, and was evaluated the length machined between coated and uncoated drills. Adhesion tests of the coatings of drills have been performed, besides the analysis of wear and chemical composition of the materials. The results showed the influence of cutting speed and feed on drills coated in maximum flank wear VBmáx. The presence of adhesive wear was evident in this work, but not contributing to a significant increase in flank wear VBMax. It was verified that the coatings applications increase the life of the tools tested, in significant proportions. The analysis of the predominant wear type during drilling tests show the abrasive wear is responsible for much of the end of tool life, followed by a low rate of adhesion by virtue of predominant matrix nodular cast iron.