Os fatores que influem na determinação da usinabilidade são: a) Material da peça (composição química, microestrutura, dureza, propriedades mecânicas, rigidez da peça).
Os elementos de liga mais comumente adicionados ao aço são: níquel, manganês, cromo, molibdênio, vanádio, tungstênio, cobalto, silício e cobre.
* * * A usinabilidade depende: Do estado metalúrgico da peça; Da dureza; Das propriedades mecânicas do material; De sua composição química; Das operações anteriormente efetuadas sobre o material (sejam a frio ou a quente) e do eventual encruamento.
Segundo DINIZ et al. (2014), as ligas de alumínio, de forma geral, apresentam boa usinabilidade.
Sabe-se que, para cada tipo particular de distribuição de carbonetos, o teor de carbono é o principal fator de influência na dureza e na resistência mecânica do aço.
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A têmpera é um processo obtido em temperaturas diferentes, em que se aquece o metal para obter a organização dos cristais na fase chamada austenitização. Em seguida, é feito o resfriamento brusco, em água ou em óleo, para conseguir a estrutura martensita. Esse método aumenta a dureza e a resistência do aço.
Forma carbonetos Maior resistência mecânica. Maior tenacidade e temperabilidade. Resistência à fadiga e à abrasão.
A usinabilidade é uma propriedade que depende da interação entre o processo de fabricação e as características do material da peça. No caso dos aços, a composição química, a microestrutura e os tratamentos térmicos e mecânicos têm um efeito acentuado na usinabilidade dessa classe de materiais metálicos.
f) aços de tamanho de grão austenítico pequeno (inferior a 5 na escala ASTM), são mais difíceis de usinar que outros de maior tamanho de grão, desde que outras condições sejam idênticas; entretanto, para acabamento fino, esses aços de granulação fina são melhores.
O enxofre é geralmente uma impureza indesejável no aço, em vez de um elemento de liga. Em quantidades superiores a 0,05%, tende a causar fragilidade e reduzir a soldabilidade. Entretanto, adições de liga de enxofre em quantidades de 0,10% a 0,30% tendem a melhorar a usinabilidade de um aço.
Segue uma listagem de alguns fatores importantes e, respectivamente, algumas orientações básicas para a escolha de fluido para cada um deles:Processo de Usinagem.Máquina-Ferramenta utilizada.Produção (diversidade de produtos e matérias)Análise Econômica.Operadores e Meio Ambiente.Recomendações dos Fabricantes.
Usinagem - O Estudo da usinagem é baseado na mecânica (cinemática, atrito e deformação), na termodinâmica (geração e propagação de calor) e nas propriedades dos materiais.
De um modo geral, as principais operações de usinagem podem ser classificadas em torneamento, aplainamento, fresamento, furação, brochamento e retificação.
Com o aço seja pelo controle da quantidade de carbono e de impurezas, seja pela adição de outros elementos ou por meio de tratamento térmico é possível fazer com que ele tenha um desempenho muito melhor no processo de fabricação e na utilização das peças depois de fabricadas.
aços, confere-lhes dureza e fragilidade, essenciais a uma bôa usinabilidade. As partículas de Mns, além de duras e frágeis, são suficientemente plásticas para permitirem que o forjamento e a laminação a quente se realizem em condições satisfatórias.
A nitretação a plasma é um procedimento com o objetivo de aumentar a dureza do material de aço, prolongando assim a resistência dela à corrosão. Ela é feita sobre uma camada de óxido existente em todo aço que evita que ele enferruje.
Austenita. É um tipo mais geral de aços inox e tem a melhor resistência à corrosão devido a alto teor de Cr e Ni (níquel). Por outro lado, o alto teor de Ni torna a usinagem difícil. É usado para lata de alimentos, produtos químicos e fins de construção (SAE 303, 304, 316, STS303, 304, 316).
O aço sae 1045 é um aço para beneficiamento com temperabilidade baixa, ou seja, baixa penetração de dureza na seção transversal, não se recomendando seu uso para seções superiores a 60 mm. Possui uma boa relação entre resistência mecânica e resistência à fratura. É utilizado em geral com durezas de 180 a 300 HB.
O ferro fundido nodular é um material mais resistente, comparado ao cinzento, porém tem o custo mais elevado. Também é largamente utilizado nas indústrias em geral, por ser um material de maior resistência e ductibilidade.
É a facilidade com que o material pode ser cortado, torneado, fresado ou furado sem prejuízo de suas propriedades mecânicas. A usinabilidade é o indicador da capacidade dos materiais de se deixarem usinar, e o seu conhecimento é importante na escolha dos materiais a serem usinados na indústria.
Encruamento é o fenômeno pelo qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente quando submetido à deformação plástica, conforme Callister (2008), pode ser chamado também de endurecimento por trabalho, algumas vezes por ocorrer em temperatura ambiente pode ser chamado de trabalho a frio.
Chama-se de Usinagem a um processo de fabricação em que parte-se de uma peça bruta maior do que aquilo que se deseja produzir, da qual é removido material com auxílio de uma ferramenta de corte, produzindo-se cavaco e obtendo-se uma nova peça com as formas e dimensões desejadas.
O carbono aumenta a dureza do aço ferramenta, melhorando a resistência ao corte e ao desgaste. Outros elementos são adicionados para aumentar a tenacidade ou resistência mecânica. A tabela abaixo mostra de forma sucinta a influência dos principais elementos de liga nas propriedades do aço.
Efeitos gerais das ligas nos aços:
Em relação à temperabilidade, os principais elementos que aumentam esse efeito, na ordem dos mais significativos para os menos significativos, são: 1- Mn; 2- Mo; 3- Cr; 4- Si; 5- Ni.
Geralmente os elementos liga mais utilizados para esse tipo de aço são o Nióbio, Vanádio e Titânio, que ajudam no aumento da resistência do material.
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