Usinagem:
“Materiais para ferramentas de usinagem:
aço-carbono e aço-rápido”
Grupo:
Bruno Menezes
Caio Simões
Eduardo Watanabe
Fernando Brandão
Frank Santos Oliveira
Guilherme Frigo
Ken Barnabé
2009
Tópico abordados
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Introdução;
Resumo;
Breve histórico;
Características;
Aplicações;
Vantagens e desvantagens;
Conclusão;
Bibliografia.
Eng. de Produção
Aço-carbono e aço-rápido
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Introdução
A ferramenta foi um dos primeiros instrumentos a
ser utilizado pelo homem desde a pré-história. Os
materiais utilizados para sua fabricação evoluíram até
atingir a era dos metais. Neste trabalho trataremos de
dois tipos em especial de matérias para ferramenta: o
aço-carbono e o aço-rápido, retratando aspectos como
limitações, aplicabilidade, classificação, desempenho,
propriedades e critérios de seleção destes materiais.
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Aço-carbono e aço-rápido
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Histórico
• Antes do Sec. XVII: aço carbono, usinagem de peças de madeira;
• Durante a Revolução Industrial: aços liga: usinagem de materiais mais resistentes;
• 1899: Taylor e White, experiência para produzir o melhor aço ferramenta, surge o aço
rápido;
• 1910: Primeiro aço rápido com padrões modernos, T1, adição de Tungstênio, 18-4-1;
• 1921: Adição de Cobalto, melhorias na resistência;
• 1940 – 1952: escassez de Tungstênio, adição de Molibdênio, queda nos preços, M1,
M2;
• Anos 70: Aços rápidos com revestimento, melhorias na resistência;
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MATERIAIS PARA FERRAMENTA DE CORTE
Considerações:
• A ferramenta deve ser mais dura nas temperaturas de
trabalho que o metal estiver sendo usinado, propriedade
chave: “Dureza a Quente”;
• A ferramenta deve ser dura, mas não a ponto de se tornar
quebradiça e de perder resistência mecânica (tenacidade);
• O material da ferramenta deve ser resistente ao encruamento
(endurecimento do metal após ter sofrido deformação plástica
resultante do processo de conformação mecânica) e a
microsoldagem (adesão de pequenas partículas de material
usinado à aresta de corte da ferramenta).
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Propriedades que um material de ferramenta de corte
deve apresentar:
• Alta dureza;
• Tenacidade suficiente para evitar falha por fratura;
• Alta resistência ao desgaste;
• Alta resistência à compressão;
• Alta resistência ao cisalhamento;
• Boas propriedades mecânicas e térmicas à temperaturas
elevadas;
• Alta resistência ao choque térmico;
• Alta resistência ao impacto;
• Ser inerte quimicamente.
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Aço-carbono e aço-rápido
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Considerações sobre os materiais para ferramentas de
corte.
1 - Aço-carbono: (C de 0,8 a 1,5 %) utilizados em baixíssimos vc, no ajuste de
peças.
* Comum: até 200° C (limas, machos manuais);
* Com elementos de liga (V, Cr, Mo e W): até 400° C (brocas, machos, etc.)
2 - Aço-rápido: O 1° grande impulso para materiais para ferramentas de
corte. Desenvolvido por Taylor e apresentado publicamente em 1900 na exposição
mundial de Paris. São indicados para operações de baixa e média vc, dureza a
quente até 600° C, seus elementos de ligas são o W, Co, Mo, Cr e V. A
dureza deste material é conseguida através da adição de elementos de liga
e de tratamentos térmicos.
* Aço-rápido ao Co e V
Eng. de Produção
=
Aço super-rápido
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Comparação dos
materiais para
ferramentas de
corte
Evolução
da v c
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Variação da dureza de alguns materiais de ferramentas de corte com a temperatura.
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Aplicações
• Aço rápido
– Médias velocidades;
– Ferramentas de corte;
– Podem ser revestidas com TiN (Nitreto de Titânio).
• Aço carbono
– Baixas velocidades;
– Boa precisão;
– Ferramentas domésticas e pequenas oficinas;
– Ferramenta usadas somente uma vez.
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Aço-carbono
 Maior usinabilidade e soldabilidade;
 Baixo custo;
 Disponibilidade mais fácil;
 Não exigem temperaturas excessivamente elevadas
para ser temperado a dureza máxima;
 Menos suscetíveis a descarbonização ;
 Fáceis de serem endurecidos apenas parcialmente;
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Aço-rápido
 Altas durezas a frio e elevadas temperaturas;
 Tenacidade;
 Pode ser forjado, laminado e usinados;
 Relativamente barato.
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Aço-carbono X aço-rápido
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Eng. de Produção
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Conclusão
Enfim, é possível perceber que a seleção do
material que será utilizado numa ferramenta de corte
depende de suma série de fatores, entre os quais
podemos citar: material para ser usinado, natureza da
operação de usinagem, condição da máquina, forma e
dimensões da própria ferramenta, custo do material para
ferramenta.Além de podermos comparar o aço rápido
com o aço carbono.
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Bibliografia
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