Integridade Superficial em Processos de Usinagem

Adalto de Farias

2012 — 1ª edição

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Sobre o Livro

ISBN: 9788580390711
Páginas: 166
Formato: 20,5x28 cm
Ano de Publicação: 2012
Peso: 0.475 kg

Conteúdo

1. INTRODUÇÃO
1.2 Objetivo
1.3 Organização da dissertação

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Integridade superficial
2.1.1 Condições de usinagem
2.1.2 O evento unitário do processo de usinagem
2.1.3 Camadas de Material Alteradas - CMA
2.1.4 Martensita não Revenida - MNR e Camada Branca - CB
2.1.5 Martensita SobreRevenida - MSR
2.1.6 Deformação plástica
2.1.7 Descontinuidades
2.1.8 Camadas de material alterado e evento unitário de usinagem
2.1.9 Camadas de material alterado e a temperatura
2.1.10 Camadas de material alterado e os processos de manufatura
2.1.11 A influência da camada de material alterado no desempenho funcional
2.2 Tratamento termoquímico de cementação
2.2.1 Processos de cementação
2.2.2 Aços para cementação
2.2.3 Cementação líquida
2.2.4 Cementação gasosa
2.2.5 Difusão do carbono
2.2.6 Tratamento térmico após a cementação
2.2.6.1 Têmpera
2.2.6.2 Revenimento
2.2.7 Austenita retida
2.2.8 Medição da camada cementada endurecida
2.3 Torneamento de materiais endurecidos
2.3.1 Mecânica do corte na usinagem ortogonal
2.3.2 Zonas de cisalhamento
2.3.2.1 Zona de cisalhamento primária
2.3.2.2 Zona de cisalhamento secundária
2.3.3 Geometria da ponta da ferramenta
2.3.4 Fatores de influência nas forças de usinagem
2.3.5 Formação do cavaco na usinagem de material endurecido
2.3.6 Material da ferramenta em cBN
2.3.7 Propriedades da ferramenta em cBN
2.3.7.1 Dureza
2.3.7.2 Resistência mecânica
2.3.7.3 Resistência a reações químicas
2.3.8 Desgaste de ferramenta
2.4 Rugosidade superficial em três dimensões
2.4.1 Aquisição dos dados
2.4.2 Pré-processamento
2.4.3 Caracterização
2.4.4 Procedimentos de amostragem
2.4.5 Área de amostragem e área de avaliação
2.4.6 Parâmetros de caracterização da topografia superficial 3-D
2.4.6.1 Parâmetros de amplitude
2.4.6.2 Parâmetros funcionais
2.4.6.3 Parâmetros funcionais da distribuição das alturas baseados na curva da área de carregamento
2.5 Tensão residual
2.5.1 Mecanismos de geração de tensão residual
2.5.2 Influência dos parâmetros de torneamento na tensão residual
2.5.2.1 Preparação de aresta
2.5.2.2 Velocidade de corte, avanço e profundidade de corte
2.5.3 Medição da tensão residual
2.5.3.1 Método do furo cego incremental
2.5.3.2 Método da difração de raios-X
2.5.3.3 Método do sen²ψ                     

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 Corpos de prova
3.2 Ferramenta e máquina
3.2.1 Torneamento
3.2.2 Retificação
3.3 Medição da tensão residual pelo método do furo cego
3.3.1 Procedimento para instrumentação dos corpos de prova para o método do furo cego
3.3.2 Montagem do ensaio do método do furo cego
3.3.3 Realização do ensaio do método do furo cego
3.4 Tensão residual superficial por difração de raios-X
3.5 Aquisição de dados da topografia superficial 3-D
3.5.1 Procedimento do mapeamento da superfície 3-D
3.6 Preparação metalográfica
3.7 Análise no microscópio de varredura eletrônica MEV
3.8 Análise de dureza por microendentação

4. RESULTADOS DO EXPERIMENTO
4.1 Caracterização do perfil de tensão residual
4.2 Caracterização da tensão residual superficial
4.3 Caracterização da topografia superficial 3-D
4.4 Análise dos parâmetros de amplitude de rugosidade
4.5 Análise dos parâmetros funcionais de forma
4.6 Análise dos parâmetros funcionais da distribuição das alturas baseados na curva da área de carregamento
4.7 Camada de material afetada
4.7.1 Camada branca
4.7.2 Perfil de dureza da camada cementada após usinagem

5. DISCUSSÕES DOS RESULTADOS
5.1 Tensão residual
5.2 Rugosidade das topografias
5.3 Comparação com a condição retificada
5.4 Camada de material afetada

6. CONCLUSÕES
7. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
8. BIBLIOGRFIA

9. ANEXOS
9.1 Anexo A - Condições do experimento de usinagem
9.2 Anexo B - Tensão residual pelo método do furo cego
9.3 Anexo C - Tensão residual por difração de raios-X na superfície
9.4 Anexo D - Análise da variância dos resultados de tensão residual com o software Minitab 15
9.5 Anexo E - Resultados da medição topográfica 3-D

Sinopse

Neste trabalho, a Integridade Superficial no processo de usinagem em aço endurecido é o foco da análise, para isso são discutidos os defeitos mais comuns encontrados em processos de usinagem. Para sua avaliação são efetuadas análises como, por exemplo, tensões residuais do corpo de prova conduzida pelo Método do Furo Cego Incremental e pelo método da difração de raios-X. A rugosidade foi analisada através do mapeamento 3D superficial através de interferometria laser. Os parâmetros de rugosidade visaram uma caracterização funcional das superfícies obtidas, tais como capacidade de retenção de fluidos e resistência ao desgaste. E para avaliar a existência de camadas de material alteradas abaixo da superfície executaram-se ensaios metalográficos. Componentes de aço altamente solicitados, como por exemplo, engrenagens, rolamentos, componentes de moldes e bases de estampo, são aplicações apropriadas para o torneamento duro. A usinagem destes componentes tem sido o domínio da retificação, porém recentemente, ferramentas de Nitreto de Boro cúbico provaram ser uma alternativa viável, provendo benefícios em redução de custos, alta flexibilidade em manufaturar peças complexas em uma preparação somente.

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